arch/cris/mm/fault.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/cris/mm/fault.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2000, 2001  Axis Communications AB
   5  *
   6  *  Authors:  Bjorn Wesen
   7  *
   8  *  $Log: fault.c,v $
   9  *  Revision 1.8  2003/07/04 13:02:48  tobiasa
  10  *  Moved code snippet from arch/cris/mm/fault.c that searches for fixup code
  11  *  to separate function in arch-specific files.
  12  *
  13  *  Revision 1.7  2003/01/22 06:48:38  starvik
  14  *  Fixed warnings issued by GCC 3.2.1
  15  *
  16  *  Revision 1.6  2003/01/09 14:42:52  starvik
  17  *  Merge of Linux 2.5.55
  18  *
  19  *  Revision 1.5  2002/12/11 14:44:48  starvik
  20  *  Extracted v10 (ETRAX 100LX) specific stuff to arch/cris/arch-v10/mm
  21  *
  22  *  Revision 1.4  2002/11/13 15:10:28  starvik
  23  *  pte_offset has been renamed to pte_offset_kernel
  24  *
  25  *  Revision 1.3  2002/11/05 06:45:13  starvik
  26  *  Merge of Linux 2.5.45
  27  *
  28  *  Revision 1.2  2001/12/18 13:35:22  bjornw
  29  *  Applied the 2.4.13->2.4.16 CRIS patch to 2.5.1 (is a copy of 2.4.15).
  30  *
  31  *  Revision 1.20  2001/11/22 13:34:06  bjornw
  32  *  * Bug workaround (LX TR89): force a rerun of the whole of an interrupted
  33  *    unaligned write, because the second half of the write will be corrupted
  34  *    otherwise. Affected unaligned writes spanning not-yet mapped pages.
  35  *  * Optimization: use the wr_rd bit in R_MMU_CAUSE to know whether a miss
  36  *    was due to a read or a write (before we didn't know this until the next
  37  *    restart of the interrupted instruction, thus wasting one fault-irq)
  38  *
  39  *  Revision 1.19  2001/11/12 19:02:10  pkj
  40  *  Fixed compiler warnings.
  41  *
  42  *  Revision 1.18  2001/07/18 22:14:32  bjornw
  43  *  Enable interrupts in the bulk of do_page_fault
  44  *
  45  *  Revision 1.17  2001/07/18 13:07:23  bjornw
  46  *  * Detect non-existant PTE's in vmalloc pmd synchronization
  47  *  * Remove comment about fast-paths for VMALLOC_START etc, because all that
  48  *    was totally bogus anyway it turned out :)
  49  *  * Fix detection of vmalloc-area synchronization
  50  *  * Add some comments
  51  *
  52  *  Revision 1.16  2001/06/13 00:06:08  bjornw
  53  *  current_pgd should be volatile
  54  *
  55  *  Revision 1.15  2001/06/13 00:02:23  bjornw
  56  *  Use a separate variable to store the current pgd to avoid races in schedule
  57  *
  58  *  Revision 1.14  2001/05/16 17:41:07  hp
  59  *  Last comment tweak further tweaked.
  60  *
  61  *  Revision 1.13  2001/05/15 00:58:44  hp
  62  *  Expand a bit on the comment why we compare address >= TASK_SIZE rather
  63  *  than >= VMALLOC_START.
  64  *
  65  *  Revision 1.12  2001/04/04 10:51:14  bjornw
  66  *  mmap_sem is grabbed for reading
  67  *
  68  *  Revision 1.11  2001/03/23 07:36:07  starvik
  69  *  Corrected according to review remarks
  70  *
  71  *  Revision 1.10  2001/03/21 16:10:11  bjornw
  72  *  CRIS_FRAME_FIXUP not needed anymore, use FRAME_NORMAL
  73  *
  74  *  Revision 1.9  2001/03/05 13:22:20  bjornw
  75  *  Spell-fix and fix in vmalloc_fault handling
  76  *
  77  *  Revision 1.8  2000/11/22 14:45:31  bjornw
  78  *  * 2.4.0-test10 removed the set_pgdir instantaneous kernel global mapping
  79  *    into all processes. Instead we fill in the missing PTE entries on demand.
  80  *
  81  *  Revision 1.7  2000/11/21 16:39:09  bjornw
  82  *  fixup switches frametype
  83  *
  84  *  Revision 1.6  2000/11/17 16:54:08  bjornw
  85  *  More detailed siginfo reporting
  86  *
  87  *
  88  */
  89
  90 #include <linux/mm.h>
  91 #include <linux/interrupt.h>
  92 #include <linux/module.h>
  93 #include <asm/uaccess.h>
  94
  95 extern int find_fixup_code(struct pt_regs *);
  96 extern void die_if_kernel(const char *, struct pt_regs *, long);
  97
  98 asmlinkage void do_invalid_op (struct pt_regs *, unsigned long);
  99 asmlinkage void do_page_fault(unsigned long address, struct pt_regs *regs,
 100                               int error_code);
 101
 102 /* debug of low-level TLB reload */
 103 #undef DEBUG
 104
 105 #ifdef DEBUG
 106 #define D(x) x
 107 #else
 108 #define D(x)
 109 #endif
 110
 111 /* debug of higher-level faults */
 112 #define DPG(x)
 113
 114 /* current active page directory */
 115
 116 volatile pgd_t *current_pgd;
 117
 118 /*
 119  * This routine handles page faults.  It determines the address,
 120  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
 121  * routines.
 122  *
 123  * Notice that the address we're given is aligned to the page the fault
 124  * occurred in, since we only get the PFN in R_MMU_CAUSE not the complete
 125  * address.
 126  *
 127  * error_code:
 128  *      bit 0 == 0 means no page found, 1 means protection fault
 129  *      bit 1 == 0 means read, 1 means write
 130  *
 131  * If this routine detects a bad access, it returns 1, otherwise it
 132  * returns 0.
 133  */
 134
 135 asmlinkage void
 136 do_page_fault(unsigned long address, struct pt_regs *regs,
 137               int error_code)
 138 {
 139         struct task_struct *tsk;
 140         struct mm_struct *mm;
 141         struct vm_area_struct * vma;
 142         int writeaccess;
 143         siginfo_t info;
 144
 145         tsk = current;
 146
 147         /*
 148          * We fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
 149          * 'reference' page table is init_mm.pgd.
 150          *
 151          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
 152          * be in an interrupt or a critical region, and should
 153          * only copy the information from the master page table,
 154          * nothing more.
 155          *
 156          * NOTE2: This is done so that, when updating the vmalloc
 157          * mappings we don't have to walk all processes pgdirs and
 158          * add the high mappings all at once. Instead we do it as they
 159          * are used. However vmalloc'ed page entries have the PAGE_GLOBAL
 160          * bit set so sometimes the TLB can use a lingering entry.
 161          *
 162          * This verifies that the fault happens in kernel space
 163          * and that the fault was not a protection error (error_code & 1).
 164          */
 165
 166         if (address >= VMALLOC_START &&
 167             !(error_code & 1) &&
 168             !user_mode(regs))
 169                 goto vmalloc_fault;
 170
 171         /* we can and should enable interrupts at this point */
 172         sti();
 173
 174         mm = tsk->mm;
 175         writeaccess = error_code & 2;
 176         info.si_code = SEGV_MAPERR;
 177
 178         /*
 179          * If we're in an interrupt or have no user
 180          * context, we must not take the fault..
 181          */
 182
 183         if (in_interrupt() || !mm)
 184                 goto no_context;
 185
 186         down_read(&mm->mmap_sem);
 187         vma = find_vma(mm, address);
 188         if (!vma)
 189                 goto bad_area;
 190         if (vma->vm_start <= address)
 191                 goto good_area;
 192         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
 193                 goto bad_area;
 194         if (user_mode(regs)) {
 195                 /*
 196                  * accessing the stack below usp is always a bug.
 197                  * we get page-aligned addresses so we can only check
 198                  * if we're within a page from usp, but that might be
 199                  * enough to catch brutal errors at least.
 200                  */
 201                 if (address + PAGE_SIZE < rdusp())
 202                         goto bad_area;
 203         }
 204         if (expand_stack(vma, address))
 205                 goto bad_area;
 206
 207         /*
 208          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
 209          * we can handle it..
 210          */
 211
 212  good_area:
 213         info.si_code = SEGV_ACCERR;
 214
 215         /* first do some preliminary protection checks */
 216
 217         if (writeaccess) {
 218                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
 219                         goto bad_area;
 220         } else {
 221                 if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC)))
 222                         goto bad_area;
 223         }
 224
 225         /*
 226          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
 227          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
 228          * the fault.
 229          */
 230
 231         switch (handle_mm_fault(mm, vma, address, writeaccess)) {
 232         case 1:
 233                 tsk->min_flt++;
 234                 break;
 235         case 2:
 236                 tsk->maj_flt++;
 237                 break;
 238         case 0:
 239                 goto do_sigbus;
 240         default:
 241                 goto out_of_memory;
 242         }
 243
 244         up_read(&mm->mmap_sem);
 245         return;
 246
 247         /*
 248          * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
 249          * Fix it, but check if it's kernel or user first..
 250          */
 251
 252  bad_area:
 253         up_read(&mm->mmap_sem);
 254
 255  bad_area_nosemaphore:
 256         DPG(show_registers(regs));
 257
 258         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
 259
 260         if (user_mode(regs)) {
 261                 info.si_signo = SIGSEGV;
 262                 info.si_errno = 0;
 263                 /* info.si_code has been set above */
 264                 info.si_addr = (void *)address;
 265                 force_sig_info(SIGSEGV, &info, tsk);
 266                 return;
 267         }
 268
 269  no_context:
 270
 271         /* Are we prepared to handle this kernel fault?
 272          *
 273          * (The kernel has valid exception-points in the source
 274          *  when it acesses user-memory. When it fails in one
 275          *  of those points, we find it in a table and do a jump
 276          *  to some fixup code that loads an appropriate error
 277          *  code)
 278          */
 279
 280         if (find_fixup_code(regs))
 281                 return;
 282
 283         /*
 284          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
 285          * terminate things with extreme prejudice.
 286          */
 287
 288         if ((unsigned long) (address) < PAGE_SIZE)
 289                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel NULL pointer dereference");
 290         else
 291                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel access");
 292         printk(" at virtual address %08lx\n",address);
 293
 294         die_if_kernel("Oops", regs, error_code);
 295
 296         do_exit(SIGKILL);
 297
 298         /*
 299          * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
 300          * us unable to handle the page fault gracefully.
 301          */
 302
 303  out_of_memory:
 304         up_read(&mm->mmap_sem);
 305         printk("VM: killing process %s\n", tsk->comm);
 306         if (user_mode(regs))
 307                 do_exit(SIGKILL);
 308         goto no_context;
 309
 310  do_sigbus:
 311         up_read(&mm->mmap_sem);
 312
 313         /*
 314          * Send a sigbus, regardless of whether we were in kernel
 315          * or user mode.
 316          */
 317         info.si_signo = SIGBUS;
 318         info.si_errno = 0;
 319         info.si_code = BUS_ADRERR;
 320         info.si_addr = (void *)address;
 321         force_sig_info(SIGBUS, &info, tsk);
 322
 323         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 324         if (!user_mode(regs))
 325                 goto no_context;
 326         return;
 327
 328 vmalloc_fault:
 329         {
 330                 /*
 331                  * Synchronize this task's top level page-table
 332                  * with the 'reference' page table.
 333                  *
 334                  * Use current_pgd instead of tsk->active_mm->pgd
 335                  * since the latter might be unavailable if this
 336                  * code is executed in a misfortunately run irq
 337                  * (like inside schedule() between switch_mm and
 338                  *  switch_to...).
 339                  */
 340
 341                 int offset = pgd_index(address);
 342                 pgd_t *pgd, *pgd_k;
 343                 pmd_t *pmd, *pmd_k;
 344                 pte_t *pte_k;
 345
 346                 pgd = (pgd_t *)current_pgd + offset;
 347                 pgd_k = init_mm.pgd + offset;
 348
 349                 /* Since we're two-level, we don't need to do both
 350                  * set_pgd and set_pmd (they do the same thing). If
 351                  * we go three-level at some point, do the right thing
 352                  * with pgd_present and set_pgd here.
 353                  *
 354                  * Also, since the vmalloc area is global, we don't
 355                  * need to copy individual PTE's, it is enough to
 356                  * copy the pgd pointer into the pte page of the
 357                  * root task. If that is there, we'll find our pte if
 358                  * it exists.
 359                  */
 360
 361                 pmd = pmd_offset(pgd, address);
 362                 pmd_k = pmd_offset(pgd_k, address);
 363
 364                 if (!pmd_present(*pmd_k))
 365                         goto bad_area_nosemaphore;
 366
 367                 set_pmd(pmd, *pmd_k);
 368
 369                 /* Make sure the actual PTE exists as well to
 370                  * catch kernel vmalloc-area accesses to non-mapped
 371                  * addresses. If we don't do this, this will just
 372                  * silently loop forever.
 373                  */
 374
 375                 pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, address);
 376                 if (!pte_present(*pte_k))
 377                         goto no_context;
 378
 379                 return;
 380         }
 381 }