arch/riscv/mm/fault.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2009 Sunplus Core Technology Co., Ltd.
   3  *  Lennox Wu <lennox.wu@sunplusct.com>
   4  *  Chen Liqin <liqin.chen@sunplusct.com>
   5  * Copyright (C) 2012 Regents of the University of California
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  10  * (at your option) any later version.
  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 the file COPYING, or write
  19  * to the Free Software Foundation, Inc.,
  20  */
  21
  22
  23 #include <linux/mm.h>
  24 #include <linux/kernel.h>
  25 #include <linux/interrupt.h>
  26 #include <linux/perf_event.h>
  27 #include <linux/signal.h>
  28 #include <linux/uaccess.h>
  29
  30 #include <asm/pgalloc.h>
  31 #include <asm/ptrace.h>
  32
  33 /*
  34  * This routine handles page faults.  It determines the address and the
  35  * problem, and then passes it off to one of the appropriate routines.
  36  */
  37 asmlinkage void do_page_fault(struct pt_regs *regs)
  38 {
  39         struct task_struct *tsk;
  40         struct vm_area_struct *vma;
  41         struct mm_struct *mm;
  42         unsigned long addr, cause;
  43         unsigned int flags = FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
  44         int fault, code = SEGV_MAPERR;
  45
  46         cause = regs->scause;
  47         addr = regs->sbadaddr;
  48
  49         tsk = current;
  50         mm = tsk->mm;
  51
  52         /*
  53          * Fault-in kernel-space virtual memory on-demand.
  54          * The 'reference' page table is init_mm.pgd.
  55          *
  56          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
  57          * be in an interrupt or a critical region, and should
  58          * only copy the information from the master page table,
  59          * nothing more.
  60          */
  61         if (unlikely((addr >= VMALLOC_START) && (addr <= VMALLOC_END)))
  62                 goto vmalloc_fault;
  63
  64         /* Enable interrupts if they were enabled in the parent context. */
  65         if (likely(regs->sstatus & SR_SPIE))
  66                 local_irq_enable();
  67
  68         /*
  69          * If we're in an interrupt, have no user context, or are running
  70          * in an atomic region, then we must not take the fault.
  71          */
  72         if (unlikely(faulthandler_disabled() || !mm))
  73                 goto no_context;
  74
  75         if (user_mode(regs))
  76                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
  77
  78         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, addr);
  79
  80 retry:
  81         down_read(&mm->mmap_sem);
  82         vma = find_vma(mm, addr);
  83         if (unlikely(!vma))
  84                 goto bad_area;
  85         if (likely(vma->vm_start <= addr))
  86                 goto good_area;
  87         if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN)))
  88                 goto bad_area;
  89         if (unlikely(expand_stack(vma, addr)))
  90                 goto bad_area;
  91
  92         /*
  93          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
  94          * we can handle it.
  95          */
  96 good_area:
  97         code = SEGV_ACCERR;
  98
  99         switch (cause) {
 100         case EXC_INST_PAGE_FAULT:
 101                 if (!(vma->vm_flags & VM_EXEC))
 102                         goto bad_area;
 103                 break;
 104         case EXC_LOAD_PAGE_FAULT:
 105                 if (!(vma->vm_flags & VM_READ))
 106                         goto bad_area;
 107                 break;
 108         case EXC_STORE_PAGE_FAULT:
 109                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
 110                         goto bad_area;
 111                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
 112                 break;
 113         default:
 114                 panic("%s: unhandled cause %lu", __func__, cause);
 115         }
 116
 117         /*
 118          * If for any reason at all we could not handle the fault,
 119          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
 120          * the fault.
 121          */
 122         fault = handle_mm_fault(vma, addr, flags);
 123
 124         /*
 125          * If we need to retry but a fatal signal is pending, handle the
 126          * signal first. We do not need to release the mmap_sem because it
 127          * would already be released in __lock_page_or_retry in mm/filemap.c.
 128          */
 129         if ((fault & VM_FAULT_RETRY) && fatal_signal_pending(tsk))
 130                 return;
 131
 132         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
 133                 if (fault & VM_FAULT_OOM)
 134                         goto out_of_memory;
 135                 else if (fault & VM_FAULT_SIGBUS)
 136                         goto do_sigbus;
 137                 BUG();
 138         }
 139
 140         /*
 141          * Major/minor page fault accounting is only done on the
 142          * initial attempt. If we go through a retry, it is extremely
 143          * likely that the page will be found in page cache at that point.
 144          */
 145         if (flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
 146                 if (fault & VM_FAULT_MAJOR) {
 147                         tsk->maj_flt++;
 148                         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MAJ,
 149                                       1, regs, addr);
 150                 } else {
 151                         tsk->min_flt++;
 152                         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MIN,
 153                                       1, regs, addr);
 154                 }
 155                 if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
 156                         /*
 157                          * Clear FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY to avoid any risk
 158                          * of starvation.
 159                          */
 160                         flags &= ~(FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY);
 161                         flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
 162
 163                         /*
 164                          * No need to up_read(&mm->mmap_sem) as we would
 165                          * have already released it in __lock_page_or_retry
 166                          * in mm/filemap.c.
 167                          */
 168                         goto retry;
 169                 }
 170         }
 171
 172         up_read(&mm->mmap_sem);
 173         return;
 174
 175         /*
 176          * Something tried to access memory that isn't in our memory map.
 177          * Fix it, but check if it's kernel or user first.
 178          */
 179 bad_area:
 180         up_read(&mm->mmap_sem);
 181         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
 182         if (user_mode(regs)) {
 183                 do_trap(regs, SIGSEGV, code, addr, tsk);
 184                 return;
 185         }
 186
 187 no_context:
 188         /* Are we prepared to handle this kernel fault? */
 189         if (fixup_exception(regs))
 190                 return;
 191
 192         /*
 193          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
 194          * terminate things with extreme prejudice.
 195          */
 196         bust_spinlocks(1);
 197         pr_alert("Unable to handle kernel %s at virtual address " REG_FMT "\n",
 198                 (addr < PAGE_SIZE) ? "NULL pointer dereference" :
 199                 "paging request", addr);
 200         die(regs, "Oops");
 201         do_exit(SIGKILL);
 202
 203         /*
 204          * We ran out of memory, call the OOM killer, and return the userspace
 205          * (which will retry the fault, or kill us if we got oom-killed).
 206          */
 207 out_of_memory:
 208         up_read(&mm->mmap_sem);
 209         if (!user_mode(regs))
 210                 goto no_context;
 211         pagefault_out_of_memory();
 212         return;
 213
 214 do_sigbus:
 215         up_read(&mm->mmap_sem);
 216         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 217         if (!user_mode(regs))
 218                 goto no_context;
 219         do_trap(regs, SIGBUS, BUS_ADRERR, addr, tsk);
 220         return;
 221
 222 vmalloc_fault:
 223         {
 224                 pgd_t *pgd, *pgd_k;
 225                 pud_t *pud, *pud_k;
 226                 p4d_t *p4d, *p4d_k;
 227                 pmd_t *pmd, *pmd_k;
 228                 pte_t *pte_k;
 229                 int index;
 230
 231                 if (user_mode(regs))
 232                         goto bad_area;
 233
 234                 /*
 235                  * Synchronize this task's top level page-table
 236                  * with the 'reference' page table.
 237                  *
 238                  * Do _not_ use "tsk->active_mm->pgd" here.
 239                  * We might be inside an interrupt in the middle
 240                  * of a task switch.
 241                  */
 242                 index = pgd_index(addr);
 243                 pgd = (pgd_t *)pfn_to_virt(csr_read(sptbr)) + index;
 244                 pgd_k = init_mm.pgd + index;
 245
 246                 if (!pgd_present(*pgd_k))
 247                         goto no_context;
 248                 set_pgd(pgd, *pgd_k);
 249
 250                 p4d = p4d_offset(pgd, addr);
 251                 p4d_k = p4d_offset(pgd_k, addr);
 252                 if (!p4d_present(*p4d_k))
 253                         goto no_context;
 254
 255                 pud = pud_offset(p4d, addr);
 256                 pud_k = pud_offset(p4d_k, addr);
 257                 if (!pud_present(*pud_k))
 258                         goto no_context;
 259
 260                 /*
 261                  * Since the vmalloc area is global, it is unnecessary
 262                  * to copy individual PTEs
 263                  */
 264                 pmd = pmd_offset(pud, addr);
 265                 pmd_k = pmd_offset(pud_k, addr);
 266                 if (!pmd_present(*pmd_k))
 267                         goto no_context;
 268                 set_pmd(pmd, *pmd_k);
 269
 270                 /*
 271                  * Make sure the actual PTE exists as well to
 272                  * catch kernel vmalloc-area accesses to non-mapped
 273                  * addresses. If we don't do this, this will just
 274                  * silently loop forever.
 275                  */
 276                 pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, addr);
 277                 if (!pte_present(*pte_k))
 278                         goto no_context;
 279                 return;
 280         }
 281 }