arch/x86/mm/fault.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   4  *  Copyright (C) 2001, 2002 Andi Kleen, SuSE Labs.
   5  *  Copyright (C) 2008-2009, Red Hat Inc., Ingo Molnar
   6  */
   7 #include <linux/sched.h>                /* test_thread_flag(), ...      */
   8 #include <linux/sched/task_stack.h>     /* task_stack_*(), ...          */
   9 #include <linux/kdebug.h>               /* oops_begin/end, ...          */
  10 #include <linux/extable.h>              /* search_exception_tables      */
  11 #include <linux/bootmem.h>              /* max_low_pfn                  */
  12 #include <linux/kprobes.h>              /* NOKPROBE_SYMBOL, ...         */
  13 #include <linux/mmiotrace.h>            /* kmmio_handler, ...           */
  14 #include <linux/perf_event.h>           /* perf_sw_event                */
  15 #include <linux/hugetlb.h>              /* hstate_index_to_shift        */
  16 #include <linux/prefetch.h>             /* prefetchw                    */
  17 #include <linux/context_tracking.h>     /* exception_enter(), ...       */
  18 #include <linux/uaccess.h>              /* faulthandler_disabled()      */
  19
  20 #include <asm/cpufeature.h>             /* boot_cpu_has, ...            */
  21 #include <asm/traps.h>                  /* dotraplinkage, ...           */
  22 #include <asm/pgalloc.h>                /* pgd_*(), ...                 */
  23 #include <asm/fixmap.h>                 /* VSYSCALL_ADDR                */
  24 #include <asm/vsyscall.h>               /* emulate_vsyscall             */
  25 #include <asm/vm86.h>                   /* struct vm86                  */
  26 #include <asm/mmu_context.h>            /* vma_pkey()                   */
  27
  28 #define CREATE_TRACE_POINTS
  29 #include <asm/trace/exceptions.h>
  30
  31 /*
  32  * Returns 0 if mmiotrace is disabled, or if the fault is not
  33  * handled by mmiotrace:
  34  */
  35 static nokprobe_inline int
  36 kmmio_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long addr)
  37 {
  38         if (unlikely(is_kmmio_active()))
  39                 if (kmmio_handler(regs, addr) == 1)
  40                         return -1;
  41         return 0;
  42 }
  43
  44 static nokprobe_inline int kprobes_fault(struct pt_regs *regs)
  45 {
  46         int ret = 0;
  47
  48         /* kprobe_running() needs smp_processor_id() */
  49         if (kprobes_built_in() && !user_mode(regs)) {
  50                 preempt_disable();
  51                 if (kprobe_running() && kprobe_fault_handler(regs, 14))
  52                         ret = 1;
  53                 preempt_enable();
  54         }
  55
  56         return ret;
  57 }
  58
  59 /*
  60  * Prefetch quirks:
  61  *
  62  * 32-bit mode:
  63  *
  64  *   Sometimes AMD Athlon/Opteron CPUs report invalid exceptions on prefetch.
  65  *   Check that here and ignore it.
  66  *
  67  * 64-bit mode:
  68  *
  69  *   Sometimes the CPU reports invalid exceptions on prefetch.
  70  *   Check that here and ignore it.
  71  *
  72  * Opcode checker based on code by Richard Brunner.
  73  */
  74 static inline int
  75 check_prefetch_opcode(struct pt_regs *regs, unsigned char *instr,
  76                       unsigned char opcode, int *prefetch)
  77 {
  78         unsigned char instr_hi = opcode & 0xf0;
  79         unsigned char instr_lo = opcode & 0x0f;
  80
  81         switch (instr_hi) {
  82         case 0x20:
  83         case 0x30:
  84                 /*
  85                  * Values 0x26,0x2E,0x36,0x3E are valid x86 prefixes.
  86                  * In X86_64 long mode, the CPU will signal invalid
  87                  * opcode if some of these prefixes are present so
  88                  * X86_64 will never get here anyway
  89                  */
  90                 return ((instr_lo & 7) == 0x6);
  91 #ifdef CONFIG_X86_64
  92         case 0x40:
  93                 /*
  94                  * In AMD64 long mode 0x40..0x4F are valid REX prefixes
  95                  * Need to figure out under what instruction mode the
  96                  * instruction was issued. Could check the LDT for lm,
  97                  * but for now it's good enough to assume that long
  98                  * mode only uses well known segments or kernel.
  99                  */
 100                 return (!user_mode(regs) || user_64bit_mode(regs));
 101 #endif
 102         case 0x60:
 103                 /* 0x64 thru 0x67 are valid prefixes in all modes. */
 104                 return (instr_lo & 0xC) == 0x4;
 105         case 0xF0:
 106                 /* 0xF0, 0xF2, 0xF3 are valid prefixes in all modes. */
 107                 return !instr_lo || (instr_lo>>1) == 1;
 108         case 0x00:
 109                 /* Prefetch instruction is 0x0F0D or 0x0F18 */
 110                 if (probe_kernel_address(instr, opcode))
 111                         return 0;
 112
 113                 *prefetch = (instr_lo == 0xF) &&
 114                         (opcode == 0x0D || opcode == 0x18);
 115                 return 0;
 116         default:
 117                 return 0;
 118         }
 119 }
 120
 121 static int
 122 is_prefetch(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long addr)
 123 {
 124         unsigned char *max_instr;
 125         unsigned char *instr;
 126         int prefetch = 0;
 127
 128         /*
 129          * If it was a exec (instruction fetch) fault on NX page, then
 130          * do not ignore the fault:
 131          */
 132         if (error_code & X86_PF_INSTR)
 133                 return 0;
 134
 135         instr = (void *)convert_ip_to_linear(current, regs);
 136         max_instr = instr + 15;
 137
 138         if (user_mode(regs) && instr >= (unsigned char *)TASK_SIZE_MAX)
 139                 return 0;
 140
 141         while (instr < max_instr) {
 142                 unsigned char opcode;
 143
 144                 if (probe_kernel_address(instr, opcode))
 145                         break;
 146
 147                 instr++;
 148
 149                 if (!check_prefetch_opcode(regs, instr, opcode, &prefetch))
 150                         break;
 151         }
 152         return prefetch;
 153 }
 154
 155 /*
 156  * A protection key fault means that the PKRU value did not allow
 157  * access to some PTE.  Userspace can figure out what PKRU was
 158  * from the XSAVE state, and this function fills out a field in
 159  * siginfo so userspace can discover which protection key was set
 160  * on the PTE.
 161  *
 162  * If we get here, we know that the hardware signaled a X86_PF_PK
 163  * fault and that there was a VMA once we got in the fault
 164  * handler.  It does *not* guarantee that the VMA we find here
 165  * was the one that we faulted on.
 166  *
 167  * 1. T1   : mprotect_key(foo, PAGE_SIZE, pkey=4);
 168  * 2. T1   : set PKRU to deny access to pkey=4, touches page
 169  * 3. T1   : faults...
 170  * 4.    T2: mprotect_key(foo, PAGE_SIZE, pkey=5);
 171  * 5. T1   : enters fault handler, takes mmap_sem, etc...
 172  * 6. T1   : reaches here, sees vma_pkey(vma)=5, when we really
 173  *           faulted on a pte with its pkey=4.
 174  */
 175 static void fill_sig_info_pkey(int si_signo, int si_code, siginfo_t *info,
 176                 u32 *pkey)
 177 {
 178         /* This is effectively an #ifdef */
 179         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_OSPKE))
 180                 return;
 181
 182         /* Fault not from Protection Keys: nothing to do */
 183         if ((si_code != SEGV_PKUERR) || (si_signo != SIGSEGV))
 184                 return;
 185         /*
 186          * force_sig_info_fault() is called from a number of
 187          * contexts, some of which have a VMA and some of which
 188          * do not.  The X86_PF_PK handing happens after we have a
 189          * valid VMA, so we should never reach this without a
 190          * valid VMA.
 191          */
 192         if (!pkey) {
 193                 WARN_ONCE(1, "PKU fault with no VMA passed in");
 194                 info->si_pkey = 0;
 195                 return;
 196         }
 197         /*
 198          * si_pkey should be thought of as a strong hint, but not
 199          * absolutely guranteed to be 100% accurate because of
 200          * the race explained above.
 201          */
 202         info->si_pkey = *pkey;
 203 }
 204
 205 static void
 206 force_sig_info_fault(int si_signo, int si_code, unsigned long address,
 207                      struct task_struct *tsk, u32 *pkey, int fault)
 208 {
 209         unsigned lsb = 0;
 210         siginfo_t info;
 211
 212         clear_siginfo(&info);
 213         info.si_signo   = si_signo;
 214         info.si_errno   = 0;
 215         info.si_code    = si_code;
 216         info.si_addr    = (void __user *)address;
 217         if (fault & VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
 218                 lsb = hstate_index_to_shift(VM_FAULT_GET_HINDEX(fault));
 219         if (fault & VM_FAULT_HWPOISON)
 220                 lsb = PAGE_SHIFT;
 221         info.si_addr_lsb = lsb;
 222
 223         fill_sig_info_pkey(si_signo, si_code, &info, pkey);
 224
 225         force_sig_info(si_signo, &info, tsk);
 226 }
 227
 228 DEFINE_SPINLOCK(pgd_lock);
 229 LIST_HEAD(pgd_list);
 230
 231 #ifdef CONFIG_X86_32
 232 static inline pmd_t *vmalloc_sync_one(pgd_t *pgd, unsigned long address)
 233 {
 234         unsigned index = pgd_index(address);
 235         pgd_t *pgd_k;
 236         p4d_t *p4d, *p4d_k;
 237         pud_t *pud, *pud_k;
 238         pmd_t *pmd, *pmd_k;
 239
 240         pgd += index;
 241         pgd_k = init_mm.pgd + index;
 242
 243         if (!pgd_present(*pgd_k))
 244                 return NULL;
 245
 246         /*
 247          * set_pgd(pgd, *pgd_k); here would be useless on PAE
 248          * and redundant with the set_pmd() on non-PAE. As would
 249          * set_p4d/set_pud.
 250          */
 251         p4d = p4d_offset(pgd, address);
 252         p4d_k = p4d_offset(pgd_k, address);
 253         if (!p4d_present(*p4d_k))
 254                 return NULL;
 255
 256         pud = pud_offset(p4d, address);
 257         pud_k = pud_offset(p4d_k, address);
 258         if (!pud_present(*pud_k))
 259                 return NULL;
 260
 261         pmd = pmd_offset(pud, address);
 262         pmd_k = pmd_offset(pud_k, address);
 263         if (!pmd_present(*pmd_k))
 264                 return NULL;
 265
 266         if (!pmd_present(*pmd))
 267                 set_pmd(pmd, *pmd_k);
 268         else
 269                 BUG_ON(pmd_page(*pmd) != pmd_page(*pmd_k));
 270
 271         return pmd_k;
 272 }
 273
 274 void vmalloc_sync_all(void)
 275 {
 276         unsigned long address;
 277
 278         if (SHARED_KERNEL_PMD)
 279                 return;
 280
 281         for (address = VMALLOC_START & PMD_MASK;
 282              address >= TASK_SIZE_MAX && address < FIXADDR_TOP;
 283              address += PMD_SIZE) {
 284                 struct page *page;
 285
 286                 spin_lock(&pgd_lock);
 287                 list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
 288                         spinlock_t *pgt_lock;
 289                         pmd_t *ret;
 290
 291                         /* the pgt_lock only for Xen */
 292                         pgt_lock = &pgd_page_get_mm(page)->page_table_lock;
 293
 294                         spin_lock(pgt_lock);
 295                         ret = vmalloc_sync_one(page_address(page), address);
 296                         spin_unlock(pgt_lock);
 297
 298                         if (!ret)
 299                                 break;
 300                 }
 301                 spin_unlock(&pgd_lock);
 302         }
 303 }
 304
 305 /*
 306  * 32-bit:
 307  *
 308  *   Handle a fault on the vmalloc or module mapping area
 309  */
 310 static noinline int vmalloc_fault(unsigned long address)
 311 {
 312         unsigned long pgd_paddr;
 313         pmd_t *pmd_k;
 314         pte_t *pte_k;
 315
 316         /* Make sure we are in vmalloc area: */
 317         if (!(address >= VMALLOC_START && address < VMALLOC_END))
 318                 return -1;
 319
 320         /*
 321          * Synchronize this task's top level page-table
 322          * with the 'reference' page table.
 323          *
 324          * Do _not_ use "current" here. We might be inside
 325          * an interrupt in the middle of a task switch..
 326          */
 327         pgd_paddr = read_cr3_pa();
 328         pmd_k = vmalloc_sync_one(__va(pgd_paddr), address);
 329         if (!pmd_k)
 330                 return -1;
 331
 332         if (pmd_large(*pmd_k))
 333                 return 0;
 334
 335         pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, address);
 336         if (!pte_present(*pte_k))
 337                 return -1;
 338
 339         return 0;
 340 }
 341 NOKPROBE_SYMBOL(vmalloc_fault);
 342
 343 /*
 344  * Did it hit the DOS screen memory VA from vm86 mode?
 345  */
 346 static inline void
 347 check_v8086_mode(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
 348                  struct task_struct *tsk)
 349 {
 350 #ifdef CONFIG_VM86
 351         unsigned long bit;
 352
 353         if (!v8086_mode(regs) || !tsk->thread.vm86)
 354                 return;
 355
 356         bit = (address - 0xA0000) >> PAGE_SHIFT;
 357         if (bit < 32)
 358                 tsk->thread.vm86->screen_bitmap |= 1 << bit;
 359 #endif
 360 }
 361
 362 static bool low_pfn(unsigned long pfn)
 363 {
 364         return pfn < max_low_pfn;
 365 }
 366
 367 static void dump_pagetable(unsigned long address)
 368 {
 369         pgd_t *base = __va(read_cr3_pa());
 370         pgd_t *pgd = &base[pgd_index(address)];
 371         p4d_t *p4d;
 372         pud_t *pud;
 373         pmd_t *pmd;
 374         pte_t *pte;
 375
 376 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 377         pr_info("*pdpt = %016Lx ", pgd_val(*pgd));
 378         if (!low_pfn(pgd_val(*pgd) >> PAGE_SHIFT) || !pgd_present(*pgd))
 379                 goto out;
 380 #define pr_pde pr_cont
 381 #else
 382 #define pr_pde pr_info
 383 #endif
 384         p4d = p4d_offset(pgd, address);
 385         pud = pud_offset(p4d, address);
 386         pmd = pmd_offset(pud, address);
 387         pr_pde("*pde = %0*Lx ", sizeof(*pmd) * 2, (u64)pmd_val(*pmd));
 388 #undef pr_pde
 389
 390         /*
 391          * We must not directly access the pte in the highpte
 392          * case if the page table is located in highmem.
 393          * And let's rather not kmap-atomic the pte, just in case
 394          * it's allocated already:
 395          */
 396         if (!low_pfn(pmd_pfn(*pmd)) || !pmd_present(*pmd) || pmd_large(*pmd))
 397                 goto out;
 398
 399         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
 400         pr_cont("*pte = %0*Lx ", sizeof(*pte) * 2, (u64)pte_val(*pte));
 401 out:
 402         pr_cont("\n");
 403 }
 404
 405 #else /* CONFIG_X86_64: */
 406
 407 void vmalloc_sync_all(void)
 408 {
 409         sync_global_pgds(VMALLOC_START & PGDIR_MASK, VMALLOC_END);
 410 }
 411
 412 /*
 413  * 64-bit:
 414  *
 415  *   Handle a fault on the vmalloc area
 416  */
 417 static noinline int vmalloc_fault(unsigned long address)
 418 {
 419         pgd_t *pgd, *pgd_k;
 420         p4d_t *p4d, *p4d_k;
 421         pud_t *pud;
 422         pmd_t *pmd;
 423         pte_t *pte;
 424
 425         /* Make sure we are in vmalloc area: */
 426         if (!(address >= VMALLOC_START && address < VMALLOC_END))
 427                 return -1;
 428
 429         WARN_ON_ONCE(in_nmi());
 430
 431         /*
 432          * Copy kernel mappings over when needed. This can also
 433          * happen within a race in page table update. In the later
 434          * case just flush:
 435          */
 436         pgd = (pgd_t *)__va(read_cr3_pa()) + pgd_index(address);
 437         pgd_k = pgd_offset_k(address);
 438         if (pgd_none(*pgd_k))
 439                 return -1;
 440
 441         if (pgtable_l5_enabled()) {
 442                 if (pgd_none(*pgd)) {
 443                         set_pgd(pgd, *pgd_k);
 444                         arch_flush_lazy_mmu_mode();
 445                 } else {
 446                         BUG_ON(pgd_page_vaddr(*pgd) != pgd_page_vaddr(*pgd_k));
 447                 }
 448         }
 449
 450         /* With 4-level paging, copying happens on the p4d level. */
 451         p4d = p4d_offset(pgd, address);
 452         p4d_k = p4d_offset(pgd_k, address);
 453         if (p4d_none(*p4d_k))
 454                 return -1;
 455
 456         if (p4d_none(*p4d) && !pgtable_l5_enabled()) {
 457                 set_p4d(p4d, *p4d_k);
 458                 arch_flush_lazy_mmu_mode();
 459         } else {
 460                 BUG_ON(p4d_pfn(*p4d) != p4d_pfn(*p4d_k));
 461         }
 462
 463         BUILD_BUG_ON(CONFIG_PGTABLE_LEVELS < 4);
 464
 465         pud = pud_offset(p4d, address);
 466         if (pud_none(*pud))
 467                 return -1;
 468
 469         if (pud_large(*pud))
 470                 return 0;
 471
 472         pmd = pmd_offset(pud, address);
 473         if (pmd_none(*pmd))
 474                 return -1;
 475
 476         if (pmd_large(*pmd))
 477                 return 0;
 478
 479         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
 480         if (!pte_present(*pte))
 481                 return -1;
 482
 483         return 0;
 484 }
 485 NOKPROBE_SYMBOL(vmalloc_fault);
 486
 487 #ifdef CONFIG_CPU_SUP_AMD
 488 static const char errata93_warning[] =
 489 KERN_ERR
 490 "******* Your BIOS seems to not contain a fix for K8 errata #93\n"
 491 "******* Working around it, but it may cause SEGVs or burn power.\n"
 492 "******* Please consider a BIOS update.\n"
 493 "******* Disabling USB legacy in the BIOS may also help.\n";
 494 #endif
 495
 496 /*
 497  * No vm86 mode in 64-bit mode:
 498  */
 499 static inline void
 500 check_v8086_mode(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
 501                  struct task_struct *tsk)
 502 {
 503 }
 504
 505 static int bad_address(void *p)
 506 {
 507         unsigned long dummy;
 508
 509         return probe_kernel_address((unsigned long *)p, dummy);
 510 }
 511
 512 static void dump_pagetable(unsigned long address)
 513 {
 514         pgd_t *base = __va(read_cr3_pa());
 515         pgd_t *pgd = base + pgd_index(address);
 516         p4d_t *p4d;
 517         pud_t *pud;
 518         pmd_t *pmd;
 519         pte_t *pte;
 520
 521         if (bad_address(pgd))
 522                 goto bad;
 523
 524         pr_info("PGD %lx ", pgd_val(*pgd));
 525
 526         if (!pgd_present(*pgd))
 527                 goto out;
 528
 529         p4d = p4d_offset(pgd, address);
 530         if (bad_address(p4d))
 531                 goto bad;
 532
 533         pr_cont("P4D %lx ", p4d_val(*p4d));
 534         if (!p4d_present(*p4d) || p4d_large(*p4d))
 535                 goto out;
 536
 537         pud = pud_offset(p4d, address);
 538         if (bad_address(pud))
 539                 goto bad;
 540
 541         pr_cont("PUD %lx ", pud_val(*pud));
 542         if (!pud_present(*pud) || pud_large(*pud))
 543                 goto out;
 544
 545         pmd = pmd_offset(pud, address);
 546         if (bad_address(pmd))
 547                 goto bad;
 548
 549         pr_cont("PMD %lx ", pmd_val(*pmd));
 550         if (!pmd_present(*pmd) || pmd_large(*pmd))
 551                 goto out;
 552
 553         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
 554         if (bad_address(pte))
 555                 goto bad;
 556
 557         pr_cont("PTE %lx", pte_val(*pte));
 558 out:
 559         pr_cont("\n");
 560         return;
 561 bad:
 562         pr_info("BAD\n");
 563 }
 564
 565 #endif /* CONFIG_X86_64 */
 566
 567 /*
 568  * Workaround for K8 erratum #93 & buggy BIOS.
 569  *
 570  * BIOS SMM functions are required to use a specific workaround
 571  * to avoid corruption of the 64bit RIP register on C stepping K8.
 572  *
 573  * A lot of BIOS that didn't get tested properly miss this.
 574  *
 575  * The OS sees this as a page fault with the upper 32bits of RIP cleared.
 576  * Try to work around it here.
 577  *
 578  * Note we only handle faults in kernel here.
 579  * Does nothing on 32-bit.
 580  */
 581 static int is_errata93(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 582 {
 583 #if defined(CONFIG_X86_64) && defined(CONFIG_CPU_SUP_AMD)
 584         if (boot_cpu_data.x86_vendor != X86_VENDOR_AMD
 585             || boot_cpu_data.x86 != 0xf)
 586                 return 0;
 587
 588         if (address != regs->ip)
 589                 return 0;
 590
 591         if ((address >> 32) != 0)
 592                 return 0;
 593
 594         address |= 0xffffffffUL << 32;
 595         if ((address >= (u64)_stext && address <= (u64)_etext) ||
 596             (address >= MODULES_VADDR && address <= MODULES_END)) {
 597                 printk_once(errata93_warning);
 598                 regs->ip = address;
 599                 return 1;
 600         }
 601 #endif
 602         return 0;
 603 }
 604
 605 /*
 606  * Work around K8 erratum #100 K8 in compat mode occasionally jumps
 607  * to illegal addresses >4GB.
 608  *
 609  * We catch this in the page fault handler because these addresses
 610  * are not reachable. Just detect this case and return.  Any code
 611  * segment in LDT is compatibility mode.
 612  */
 613 static int is_errata100(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 614 {
 615 #ifdef CONFIG_X86_64
 616         if ((regs->cs == __USER32_CS || (regs->cs & (1<<2))) && (address >> 32))
 617                 return 1;
 618 #endif
 619         return 0;
 620 }
 621
 622 static int is_f00f_bug(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 623 {
 624 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
 625         unsigned long nr;
 626
 627         /*
 628          * Pentium F0 0F C7 C8 bug workaround:
 629          */
 630         if (boot_cpu_has_bug(X86_BUG_F00F)) {
 631                 nr = (address - idt_descr.address) >> 3;
 632
 633                 if (nr == 6) {
 634                         do_invalid_op(regs, 0);
 635                         return 1;
 636                 }
 637         }
 638 #endif
 639         return 0;
 640 }
 641
 642 static void
 643 show_fault_oops(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 644                 unsigned long address)
 645 {
 646         if (!oops_may_print())
 647                 return;
 648
 649         if (error_code & X86_PF_INSTR) {
 650                 unsigned int level;
 651                 pgd_t *pgd;
 652                 pte_t *pte;
 653
 654                 pgd = __va(read_cr3_pa());
 655                 pgd += pgd_index(address);
 656
 657                 pte = lookup_address_in_pgd(pgd, address, &level);
 658
 659                 if (pte && pte_present(*pte) && !pte_exec(*pte))
 660                         pr_crit("kernel tried to execute NX-protected page - exploit attempt? (uid: %d)\n",
 661                                 from_kuid(&init_user_ns, current_uid()));
 662                 if (pte && pte_present(*pte) && pte_exec(*pte) &&
 663                                 (pgd_flags(*pgd) & _PAGE_USER) &&
 664                                 (__read_cr4() & X86_CR4_SMEP))
 665                         pr_crit("unable to execute userspace code (SMEP?) (uid: %d)\n",
 666                                 from_kuid(&init_user_ns, current_uid()));
 667         }
 668
 669         pr_alert("BUG: unable to handle kernel %s at %px\n",
 670                  address < PAGE_SIZE ? "NULL pointer dereference" : "paging request",
 671                  (void *)address);
 672
 673         dump_pagetable(address);
 674 }
 675
 676 static noinline void
 677 pgtable_bad(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 678             unsigned long address)
 679 {
 680         struct task_struct *tsk;
 681         unsigned long flags;
 682         int sig;
 683
 684         flags = oops_begin();
 685         tsk = current;
 686         sig = SIGKILL;
 687
 688         printk(KERN_ALERT "%s: Corrupted page table at address %lx\n",
 689                tsk->comm, address);
 690         dump_pagetable(address);
 691
 692         tsk->thread.cr2         = address;
 693         tsk->thread.trap_nr     = X86_TRAP_PF;
 694         tsk->thread.error_code  = error_code;
 695
 696         if (__die("Bad pagetable", regs, error_code))
 697                 sig = 0;
 698
 699         oops_end(flags, regs, sig);
 700 }
 701
 702 static noinline void
 703 no_context(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 704            unsigned long address, int signal, int si_code)
 705 {
 706         struct task_struct *tsk = current;
 707         unsigned long flags;
 708         int sig;
 709
 710         /* Are we prepared to handle this kernel fault? */
 711         if (fixup_exception(regs, X86_TRAP_PF)) {
 712                 /*
 713                  * Any interrupt that takes a fault gets the fixup. This makes
 714                  * the below recursive fault logic only apply to a faults from
 715                  * task context.
 716                  */
 717                 if (in_interrupt())
 718                         return;
 719
 720                 /*
 721                  * Per the above we're !in_interrupt(), aka. task context.
 722                  *
 723                  * In this case we need to make sure we're not recursively
 724                  * faulting through the emulate_vsyscall() logic.
 725                  */
 726                 if (current->thread.sig_on_uaccess_err && signal) {
 727                         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_PF;
 728                         tsk->thread.error_code = error_code | X86_PF_USER;
 729                         tsk->thread.cr2 = address;
 730
 731                         /* XXX: hwpoison faults will set the wrong code. */
 732                         force_sig_info_fault(signal, si_code, address,
 733                                              tsk, NULL, 0);
 734                 }
 735
 736                 /*
 737                  * Barring that, we can do the fixup and be happy.
 738                  */
 739                 return;
 740         }
 741
 742 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
 743         /*
 744          * Stack overflow?  During boot, we can fault near the initial
 745          * stack in the direct map, but that's not an overflow -- check
 746          * that we're in vmalloc space to avoid this.
 747          */
 748         if (is_vmalloc_addr((void *)address) &&
 749             (((unsigned long)tsk->stack - 1 - address < PAGE_SIZE) ||
 750              address - ((unsigned long)tsk->stack + THREAD_SIZE) < PAGE_SIZE)) {
 751                 unsigned long stack = this_cpu_read(orig_ist.ist[DOUBLEFAULT_STACK]) - sizeof(void *);
 752                 /*
 753                  * We're likely to be running with very little stack space
 754                  * left.  It's plausible that we'd hit this condition but
 755                  * double-fault even before we get this far, in which case
 756                  * we're fine: the double-fault handler will deal with it.
 757                  *
 758                  * We don't want to make it all the way into the oops code
 759                  * and then double-fault, though, because we're likely to
 760                  * break the console driver and lose most of the stack dump.
 761                  */
 762                 asm volatile ("movq %[stack], %%rsp\n\t"
 763                               "call handle_stack_overflow\n\t"
 764                               "1: jmp 1b"
 765                               : ASM_CALL_CONSTRAINT
 766                               : "D" ("kernel stack overflow (page fault)"),
 767                                 "S" (regs), "d" (address),
 768                                 [stack] "rm" (stack));
 769                 unreachable();
 770         }
 771 #endif
 772
 773         /*
 774          * 32-bit:
 775          *
 776          *   Valid to do another page fault here, because if this fault
 777          *   had been triggered by is_prefetch fixup_exception would have
 778          *   handled it.
 779          *
 780          * 64-bit:
 781          *
 782          *   Hall of shame of CPU/BIOS bugs.
 783          */
 784         if (is_prefetch(regs, error_code, address))
 785                 return;
 786
 787         if (is_errata93(regs, address))
 788                 return;
 789
 790         /*
 791          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
 792          * terminate things with extreme prejudice:
 793          */
 794         flags = oops_begin();
 795
 796         show_fault_oops(regs, error_code, address);
 797
 798         if (task_stack_end_corrupted(tsk))
 799                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
 800
 801         tsk->thread.cr2         = address;
 802         tsk->thread.trap_nr     = X86_TRAP_PF;
 803         tsk->thread.error_code  = error_code;
 804
 805         sig = SIGKILL;
 806         if (__die("Oops", regs, error_code))
 807                 sig = 0;
 808
 809         /* Executive summary in case the body of the oops scrolled away */
 810         printk(KERN_DEFAULT "CR2: %016lx\n", address);
 811
 812         oops_end(flags, regs, sig);
 813 }
 814
 815 /*
 816  * Print out info about fatal segfaults, if the show_unhandled_signals
 817  * sysctl is set:
 818  */
 819 static inline void
 820 show_signal_msg(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 821                 unsigned long address, struct task_struct *tsk)
 822 {
 823         const char *loglvl = task_pid_nr(tsk) > 1 ? KERN_INFO : KERN_EMERG;
 824
 825         if (!unhandled_signal(tsk, SIGSEGV))
 826                 return;
 827
 828         if (!printk_ratelimit())
 829                 return;
 830
 831         printk("%s%s[%d]: segfault at %lx ip %px sp %px error %lx",
 832                 loglvl, tsk->comm, task_pid_nr(tsk), address,
 833                 (void *)regs->ip, (void *)regs->sp, error_code);
 834
 835         print_vma_addr(KERN_CONT " in ", regs->ip);
 836
 837         printk(KERN_CONT "\n");
 838
 839         show_opcodes((u8 *)regs->ip, loglvl);
 840 }
 841
 842 static void
 843 __bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 844                        unsigned long address, u32 *pkey, int si_code)
 845 {
 846         struct task_struct *tsk = current;
 847
 848         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
 849         if (error_code & X86_PF_USER) {
 850                 /*
 851                  * It's possible to have interrupts off here:
 852                  */
 853                 local_irq_enable();
 854
 855                 /*
 856                  * Valid to do another page fault here because this one came
 857                  * from user space:
 858                  */
 859                 if (is_prefetch(regs, error_code, address))
 860                         return;
 861
 862                 if (is_errata100(regs, address))
 863                         return;
 864
 865 #ifdef CONFIG_X86_64
 866                 /*
 867                  * Instruction fetch faults in the vsyscall page might need
 868                  * emulation.
 869                  */
 870                 if (unlikely((error_code & X86_PF_INSTR) &&
 871                              ((address & ~0xfff) == VSYSCALL_ADDR))) {
 872                         if (emulate_vsyscall(regs, address))
 873                                 return;
 874                 }
 875 #endif
 876
 877                 /*
 878                  * To avoid leaking information about the kernel page table
 879                  * layout, pretend that user-mode accesses to kernel addresses
 880                  * are always protection faults.
 881                  */
 882                 if (address >= TASK_SIZE_MAX)
 883                         error_code |= X86_PF_PROT;
 884
 885                 if (likely(show_unhandled_signals))
 886                         show_signal_msg(regs, error_code, address, tsk);
 887
 888                 tsk->thread.cr2         = address;
 889                 tsk->thread.error_code  = error_code;
 890                 tsk->thread.trap_nr     = X86_TRAP_PF;
 891
 892                 force_sig_info_fault(SIGSEGV, si_code, address, tsk, pkey, 0);
 893
 894                 return;
 895         }
 896
 897         if (is_f00f_bug(regs, address))
 898                 return;
 899
 900         no_context(regs, error_code, address, SIGSEGV, si_code);
 901 }
 902
 903 static noinline void
 904 bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 905                      unsigned long address, u32 *pkey)
 906 {
 907         __bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, pkey, SEGV_MAPERR);
 908 }
 909
 910 static void
 911 __bad_area(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 912            unsigned long address,  struct vm_area_struct *vma, int si_code)
 913 {
 914         struct mm_struct *mm = current->mm;
 915         u32 pkey;
 916
 917         if (vma)
 918                 pkey = vma_pkey(vma);
 919
 920         /*
 921          * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
 922          * Fix it, but check if it's kernel or user first..
 923          */
 924         up_read(&mm->mmap_sem);
 925
 926         __bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address,
 927                                (vma) ? &pkey : NULL, si_code);
 928 }
 929
 930 static noinline void
 931 bad_area(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long address)
 932 {
 933         __bad_area(regs, error_code, address, NULL, SEGV_MAPERR);
 934 }
 935
 936 static inline bool bad_area_access_from_pkeys(unsigned long error_code,
 937                 struct vm_area_struct *vma)
 938 {
 939         /* This code is always called on the current mm */
 940         bool foreign = false;
 941
 942         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_OSPKE))
 943                 return false;
 944         if (error_code & X86_PF_PK)
 945                 return true;
 946         /* this checks permission keys on the VMA: */
 947         if (!arch_vma_access_permitted(vma, (error_code & X86_PF_WRITE),
 948                                        (error_code & X86_PF_INSTR), foreign))
 949                 return true;
 950         return false;
 951 }
 952
 953 static noinline void
 954 bad_area_access_error(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 955                       unsigned long address, struct vm_area_struct *vma)
 956 {
 957         /*
 958          * This OSPKE check is not strictly necessary at runtime.
 959          * But, doing it this way allows compiler optimizations
 960          * if pkeys are compiled out.
 961          */
 962         if (bad_area_access_from_pkeys(error_code, vma))
 963                 __bad_area(regs, error_code, address, vma, SEGV_PKUERR);
 964         else
 965                 __bad_area(regs, error_code, address, vma, SEGV_ACCERR);
 966 }
 967
 968 static void
 969 do_sigbus(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long address,
 970           u32 *pkey, unsigned int fault)
 971 {
 972         struct task_struct *tsk = current;
 973         int code = BUS_ADRERR;
 974
 975         /* Kernel mode? Handle exceptions or die: */
 976         if (!(error_code & X86_PF_USER)) {
 977                 no_context(regs, error_code, address, SIGBUS, BUS_ADRERR);
 978                 return;
 979         }
 980
 981         /* User-space => ok to do another page fault: */
 982         if (is_prefetch(regs, error_code, address))
 983                 return;
 984
 985         tsk->thread.cr2         = address;
 986         tsk->thread.error_code  = error_code;
 987         tsk->thread.trap_nr     = X86_TRAP_PF;
 988
 989 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
 990         if (fault & (VM_FAULT_HWPOISON|VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)) {
 991                 printk(KERN_ERR
 992         "MCE: Killing %s:%d due to hardware memory corruption fault at %lx\n",
 993                         tsk->comm, tsk->pid, address);
 994                 code = BUS_MCEERR_AR;
 995         }
 996 #endif
 997         force_sig_info_fault(SIGBUS, code, address, tsk, pkey, fault);
 998 }
 999
1000 static noinline void
1001 mm_fault_error(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
1002                unsigned long address, u32 *pkey, unsigned int fault)
1003 {
1004         if (fatal_signal_pending(current) && !(error_code & X86_PF_USER)) {
1005                 no_context(regs, error_code, address, 0, 0);
1006                 return;
1007         }
1008
1009         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
1010                 /* Kernel mode? Handle exceptions or die: */
1011                 if (!(error_code & X86_PF_USER)) {
1012                         no_context(regs, error_code, address,
1013                                    SIGSEGV, SEGV_MAPERR);
1014                         return;
1015                 }
1016
1017                 /*
1018                  * We ran out of memory, call the OOM killer, and return the
1019                  * userspace (which will retry the fault, or kill us if we got
1020                  * oom-killed):
1021                  */
1022                 pagefault_out_of_memory();
1023         } else {
1024                 if (fault & (VM_FAULT_SIGBUS|VM_FAULT_HWPOISON|
1025                              VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
1026                         do_sigbus(regs, error_code, address, pkey, fault);
1027                 else if (fault & VM_FAULT_SIGSEGV)
1028                         bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, pkey);
1029                 else
1030                         BUG();
1031         }
1032 }
1033
1034 static int spurious_fault_check(unsigned long error_code, pte_t *pte)
1035 {
1036         if ((error_code & X86_PF_WRITE) && !pte_write(*pte))
1037                 return 0;
1038
1039         if ((error_code & X86_PF_INSTR) && !pte_exec(*pte))
1040                 return 0;
1041         /*
1042          * Note: We do not do lazy flushing on protection key
1043          * changes, so no spurious fault will ever set X86_PF_PK.
1044          */
1045         if ((error_code & X86_PF_PK))
1046                 return 1;
1047
1048         return 1;
1049 }
1050
1051 /*
1052  * Handle a spurious fault caused by a stale TLB entry.
1053  *
1054  * This allows us to lazily refresh the TLB when increasing the
1055  * permissions of a kernel page (RO -> RW or NX -> X).  Doing it
1056  * eagerly is very expensive since that implies doing a full
1057  * cross-processor TLB flush, even if no stale TLB entries exist
1058  * on other processors.
1059  *
1060  * Spurious faults may only occur if the TLB contains an entry with
1061  * fewer permission than the page table entry.  Non-present (P = 0)
1062  * and reserved bit (R = 1) faults are never spurious.
1063  *
1064  * There are no security implications to leaving a stale TLB when
1065  * increasing the permissions on a page.
1066  *
1067  * Returns non-zero if a spurious fault was handled, zero otherwise.
1068  *
1069  * See Intel Developer's Manual Vol 3 Section 4.10.4.3, bullet 3
1070  * (Optional Invalidation).
1071  */
1072 static noinline int
1073 spurious_fault(unsigned long error_code, unsigned long address)
1074 {
1075         pgd_t *pgd;
1076         p4d_t *p4d;
1077         pud_t *pud;
1078         pmd_t *pmd;
1079         pte_t *pte;
1080         int ret;
1081
1082         /*
1083          * Only writes to RO or instruction fetches from NX may cause
1084          * spurious faults.
1085          *
1086          * These could be from user or supervisor accesses but the TLB
1087          * is only lazily flushed after a kernel mapping protection
1088          * change, so user accesses are not expected to cause spurious
1089          * faults.
1090          */
1091         if (error_code != (X86_PF_WRITE | X86_PF_PROT) &&
1092             error_code != (X86_PF_INSTR | X86_PF_PROT))
1093                 return 0;
1094
1095         pgd = init_mm.pgd + pgd_index(address);
1096         if (!pgd_present(*pgd))
1097                 return 0;
1098
1099         p4d = p4d_offset(pgd, address);
1100         if (!p4d_present(*p4d))
1101                 return 0;
1102
1103         if (p4d_large(*p4d))
1104                 return spurious_fault_check(error_code, (pte_t *) p4d);
1105
1106         pud = pud_offset(p4d, address);
1107         if (!pud_present(*pud))
1108                 return 0;
1109
1110         if (pud_large(*pud))
1111                 return spurious_fault_check(error_code, (pte_t *) pud);
1112
1113         pmd = pmd_offset(pud, address);
1114         if (!pmd_present(*pmd))
1115                 return 0;
1116
1117         if (pmd_large(*pmd))
1118                 return spurious_fault_check(error_code, (pte_t *) pmd);
1119
1120         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
1121         if (!pte_present(*pte))
1122                 return 0;
1123
1124         ret = spurious_fault_check(error_code, pte);
1125         if (!ret)
1126                 return 0;
1127
1128         /*
1129          * Make sure we have permissions in PMD.
1130          * If not, then there's a bug in the page tables:
1131          */
1132         ret = spurious_fault_check(error_code, (pte_t *) pmd);
1133         WARN_ONCE(!ret, "PMD has incorrect permission bits\n");
1134
1135         return ret;
1136 }
1137 NOKPROBE_SYMBOL(spurious_fault);
1138
1139 int show_unhandled_signals = 1;
1140
1141 static inline int
1142 access_error(unsigned long error_code, struct vm_area_struct *vma)
1143 {
1144         /* This is only called for the current mm, so: */
1145         bool foreign = false;
1146
1147         /*
1148          * Read or write was blocked by protection keys.  This is
1149          * always an unconditional error and can never result in
1150          * a follow-up action to resolve the fault, like a COW.
1151          */
1152         if (error_code & X86_PF_PK)
1153                 return 1;
1154
1155         /*
1156          * Make sure to check the VMA so that we do not perform
1157          * faults just to hit a X86_PF_PK as soon as we fill in a
1158          * page.
1159          */
1160         if (!arch_vma_access_permitted(vma, (error_code & X86_PF_WRITE),
1161                                        (error_code & X86_PF_INSTR), foreign))
1162                 return 1;
1163
1164         if (error_code & X86_PF_WRITE) {
1165                 /* write, present and write, not present: */
1166                 if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_WRITE)))
1167                         return 1;
1168                 return 0;
1169         }
1170
1171         /* read, present: */
1172         if (unlikely(error_code & X86_PF_PROT))
1173                 return 1;
1174
1175         /* read, not present: */
1176         if (unlikely(!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE))))
1177                 return 1;
1178
1179         return 0;
1180 }
1181
1182 static int fault_in_kernel_space(unsigned long address)
1183 {
1184         return address >= TASK_SIZE_MAX;
1185 }
1186
1187 static inline bool smap_violation(int error_code, struct pt_regs *regs)
1188 {
1189         if (!IS_ENABLED(CONFIG_X86_SMAP))
1190                 return false;
1191
1192         if (!static_cpu_has(X86_FEATURE_SMAP))
1193                 return false;
1194
1195         if (error_code & X86_PF_USER)
1196                 return false;
1197
1198         if (!user_mode(regs) && (regs->flags & X86_EFLAGS_AC))
1199                 return false;
1200
1201         return true;
1202 }
1203
1204 /*
1205  * This routine handles page faults.  It determines the address,
1206  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
1207  * routines.
1208  */
1209 static noinline void
1210 __do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
1211                 unsigned long address)
1212 {
1213         struct vm_area_struct *vma;
1214         struct task_struct *tsk;
1215         struct mm_struct *mm;
1216         int fault, major = 0;
1217         unsigned int flags = FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
1218         u32 pkey;
1219
1220         tsk = current;
1221         mm = tsk->mm;
1222
1223         prefetchw(&mm->mmap_sem);
1224
1225         if (unlikely(kmmio_fault(regs, address)))
1226                 return;
1227
1228         /*
1229          * We fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
1230          * 'reference' page table is init_mm.pgd.
1231          *
1232          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
1233          * be in an interrupt or a critical region, and should
1234          * only copy the information from the master page table,
1235          * nothing more.
1236          *
1237          * This verifies that the fault happens in kernel space
1238          * (error_code & 4) == 0, and that the fault was not a
1239          * protection error (error_code & 9) == 0.
1240          */
1241         if (unlikely(fault_in_kernel_space(address))) {
1242                 if (!(error_code & (X86_PF_RSVD | X86_PF_USER | X86_PF_PROT))) {
1243                         if (vmalloc_fault(address) >= 0)
1244                                 return;
1245                 }
1246
1247                 /* Can handle a stale RO->RW TLB: */
1248                 if (spurious_fault(error_code, address))
1249                         return;
1250
1251                 /* kprobes don't want to hook the spurious faults: */
1252                 if (kprobes_fault(regs))
1253                         return;
1254                 /*
1255                  * Don't take the mm semaphore here. If we fixup a prefetch
1256                  * fault we could otherwise deadlock:
1257                  */
1258                 bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, NULL);
1259
1260                 return;
1261         }
1262
1263         /* kprobes don't want to hook the spurious faults: */
1264         if (unlikely(kprobes_fault(regs)))
1265                 return;
1266
1267         if (unlikely(error_code & X86_PF_RSVD))
1268                 pgtable_bad(regs, error_code, address);
1269
1270         if (unlikely(smap_violation(error_code, regs))) {
1271                 bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, NULL);
1272                 return;
1273         }
1274
1275         /*
1276          * If we're in an interrupt, have no user context or are running
1277          * in a region with pagefaults disabled then we must not take the fault
1278          */
1279         if (unlikely(faulthandler_disabled() || !mm)) {
1280                 bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, NULL);
1281                 return;
1282         }
1283
1284         /*
1285          * It's safe to allow irq's after cr2 has been saved and the
1286          * vmalloc fault has been handled.
1287          *
1288          * User-mode registers count as a user access even for any
1289          * potential system fault or CPU buglet:
1290          */
1291         if (user_mode(regs)) {
1292                 local_irq_enable();
1293                 error_code |= X86_PF_USER;
1294                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
1295         } else {
1296                 if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
1297                         local_irq_enable();
1298         }
1299
1300         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);
1301
1302         if (error_code & X86_PF_WRITE)
1303                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
1304         if (error_code & X86_PF_INSTR)
1305                 flags |= FAULT_FLAG_INSTRUCTION;
1306
1307         /*
1308          * When running in the kernel we expect faults to occur only to
1309          * addresses in user space.  All other faults represent errors in
1310          * the kernel and should generate an OOPS.  Unfortunately, in the
1311          * case of an erroneous fault occurring in a code path which already
1312          * holds mmap_sem we will deadlock attempting to validate the fault
1313          * against the address space.  Luckily the kernel only validly
1314          * references user space from well defined areas of code, which are
1315          * listed in the exceptions table.
1316          *
1317          * As the vast majority of faults will be valid we will only perform
1318          * the source reference check when there is a possibility of a
1319          * deadlock. Attempt to lock the address space, if we cannot we then
1320          * validate the source. If this is invalid we can skip the address
1321          * space check, thus avoiding the deadlock:
1322          */
1323         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
1324                 if (!(error_code & X86_PF_USER) &&
1325                     !search_exception_tables(regs->ip)) {
1326                         bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, NULL);
1327                         return;
1328                 }
1329 retry:
1330                 down_read(&mm->mmap_sem);
1331         } else {
1332                 /*
1333                  * The above down_read_trylock() might have succeeded in
1334                  * which case we'll have missed the might_sleep() from
1335                  * down_read():
1336                  */
1337                 might_sleep();
1338         }
1339
1340         vma = find_vma(mm, address);
1341         if (unlikely(!vma)) {
1342                 bad_area(regs, error_code, address);
1343                 return;
1344         }
1345         if (likely(vma->vm_start <= address))
1346                 goto good_area;
1347         if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))) {
1348                 bad_area(regs, error_code, address);
1349                 return;
1350         }
1351         if (error_code & X86_PF_USER) {
1352                 /*
1353                  * Accessing the stack below %sp is always a bug.
1354                  * The large cushion allows instructions like enter
1355                  * and pusha to work. ("enter $65535, $31" pushes
1356                  * 32 pointers and then decrements %sp by 65535.)
1357                  */
1358                 if (unlikely(address + 65536 + 32 * sizeof(unsigned long) < regs->sp)) {
1359                         bad_area(regs, error_code, address);
1360                         return;
1361                 }
1362         }
1363         if (unlikely(expand_stack(vma, address))) {
1364                 bad_area(regs, error_code, address);
1365                 return;
1366         }
1367
1368         /*
1369          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
1370          * we can handle it..
1371          */
1372 good_area:
1373         if (unlikely(access_error(error_code, vma))) {
1374                 bad_area_access_error(regs, error_code, address, vma);
1375                 return;
1376         }
1377
1378         /*
1379          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
1380          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
1381          * the fault.  Since we never set FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT, if
1382          * we get VM_FAULT_RETRY back, the mmap_sem has been unlocked.
1383          *
1384          * Note that handle_userfault() may also release and reacquire mmap_sem
1385          * (and not return with VM_FAULT_RETRY), when returning to userland to
1386          * repeat the page fault later with a VM_FAULT_NOPAGE retval
1387          * (potentially after handling any pending signal during the return to
1388          * userland). The return to userland is identified whenever
1389          * FAULT_FLAG_USER|FAULT_FLAG_KILLABLE are both set in flags.
1390          * Thus we have to be careful about not touching vma after handling the
1391          * fault, so we read the pkey beforehand.
1392          */
1393         pkey = vma_pkey(vma);
1394         fault = handle_mm_fault(vma, address, flags);
1395         major |= fault & VM_FAULT_MAJOR;
1396
1397         /*
1398          * If we need to retry the mmap_sem has already been released,
1399          * and if there is a fatal signal pending there is no guarantee
1400          * that we made any progress. Handle this case first.
1401          */
1402         if (unlikely(fault & VM_FAULT_RETRY)) {
1403                 /* Retry at most once */
1404                 if (flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
1405                         flags &= ~FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY;
1406                         flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
1407                         if (!fatal_signal_pending(tsk))
1408                                 goto retry;
1409                 }
1410
1411                 /* User mode? Just return to handle the fatal exception */
1412                 if (flags & FAULT_FLAG_USER)
1413                         return;
1414
1415                 /* Not returning to user mode? Handle exceptions or die: */
1416                 no_context(regs, error_code, address, SIGBUS, BUS_ADRERR);
1417                 return;
1418         }
1419
1420         up_read(&mm->mmap_sem);
1421         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
1422                 mm_fault_error(regs, error_code, address, &pkey, fault);
1423                 return;
1424         }
1425
1426         /*
1427          * Major/minor page fault accounting. If any of the events
1428          * returned VM_FAULT_MAJOR, we account it as a major fault.
1429          */
1430         if (major) {
1431                 tsk->maj_flt++;
1432                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MAJ, 1, regs, address);
1433         } else {
1434                 tsk->min_flt++;
1435                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MIN, 1, regs, address);
1436         }
1437
1438         check_v8086_mode(regs, address, tsk);
1439 }
1440 NOKPROBE_SYMBOL(__do_page_fault);
1441
1442 static nokprobe_inline void
1443 trace_page_fault_entries(unsigned long address, struct pt_regs *regs,
1444                          unsigned long error_code)
1445 {
1446         if (user_mode(regs))
1447                 trace_page_fault_user(address, regs, error_code);
1448         else
1449                 trace_page_fault_kernel(address, regs, error_code);
1450 }
1451
1452 /*
1453  * We must have this function blacklisted from kprobes, tagged with notrace
1454  * and call read_cr2() before calling anything else. To avoid calling any
1455  * kind of tracing machinery before we've observed the CR2 value.
1456  *
1457  * exception_{enter,exit}() contains all sorts of tracepoints.
1458  */
1459 dotraplinkage void notrace
1460 do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code)
1461 {
1462         unsigned long address = read_cr2(); /* Get the faulting address */
1463         enum ctx_state prev_state;
1464
1465         prev_state = exception_enter();
1466         if (trace_pagefault_enabled())
1467                 trace_page_fault_entries(address, regs, error_code);
1468
1469         __do_page_fault(regs, error_code, address);
1470         exception_exit(prev_state);
1471 }
1472 NOKPROBE_SYMBOL(do_page_fault);