arch/ia64/mm/fault.c

   1 /*
   2  * MMU fault handling support.
   3  *
   4  * Copyright (C) 1998-2002 Hewlett-Packard Co
   5  *      David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
   6  */
   7 #include <linux/sched.h>
   8 #include <linux/kernel.h>
   9 #include <linux/mm.h>
  10 #include <linux/smp_lock.h>
  11 #include <linux/interrupt.h>
  12 #include <linux/kprobes.h>
  13 #include <linux/vs_memory.h>
  14
  15 #include <asm/pgtable.h>
  16 #include <asm/processor.h>
  17 #include <asm/system.h>
  18 #include <asm/uaccess.h>
  19 #include <asm/kdebug.h>
  20
  21 extern void die (char *, struct pt_regs *, long);
  22
  23 #ifdef CONFIG_KPROBES
  24 ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(notify_page_fault_chain);
  25
  26 /* Hook to register for page fault notifications */
  27 int register_page_fault_notifier(struct notifier_block *nb)
  28 {
  29         return atomic_notifier_chain_register(&notify_page_fault_chain, nb);
  30 }
  31
  32 int unregister_page_fault_notifier(struct notifier_block *nb)
  33 {
  34         return atomic_notifier_chain_unregister(&notify_page_fault_chain, nb);
  35 }
  36
  37 static inline int notify_page_fault(enum die_val val, const char *str,
  38                         struct pt_regs *regs, long err, int trap, int sig)
  39 {
  40         struct die_args args = {
  41                 .regs = regs,
  42                 .str = str,
  43                 .err = err,
  44                 .trapnr = trap,
  45                 .signr = sig
  46         };
  47         return atomic_notifier_call_chain(&notify_page_fault_chain, val, &args);
  48 }
  49 #else
  50 static inline int notify_page_fault(enum die_val val, const char *str,
  51                         struct pt_regs *regs, long err, int trap, int sig)
  52 {
  53         return NOTIFY_DONE;
  54 }
  55 #endif
  56
  57 /*
  58  * Return TRUE if ADDRESS points at a page in the kernel's mapped segment
  59  * (inside region 5, on ia64) and that page is present.
  60  */
  61 static int
  62 mapped_kernel_page_is_present (unsigned long address)
  63 {
  64         pgd_t *pgd;
  65         pud_t *pud;
  66         pmd_t *pmd;
  67         pte_t *ptep, pte;
  68
  69         pgd = pgd_offset_k(address);
  70         if (pgd_none(*pgd) || pgd_bad(*pgd))
  71                 return 0;
  72
  73         pud = pud_offset(pgd, address);
  74         if (pud_none(*pud) || pud_bad(*pud))
  75                 return 0;
  76
  77         pmd = pmd_offset(pud, address);
  78         if (pmd_none(*pmd) || pmd_bad(*pmd))
  79                 return 0;
  80
  81         ptep = pte_offset_kernel(pmd, address);
  82         if (!ptep)
  83                 return 0;
  84
  85         pte = *ptep;
  86         return pte_present(pte);
  87 }
  88
  89 void __kprobes
  90 ia64_do_page_fault (unsigned long address, unsigned long isr, struct pt_regs *regs)
  91 {
  92         int signal = SIGSEGV, code = SEGV_MAPERR;
  93         struct vm_area_struct *vma, *prev_vma;
  94         struct mm_struct *mm = current->mm;
  95         struct siginfo si;
  96         unsigned long mask;
  97
  98         /* mmap_sem is performance critical.... */
  99         prefetchw(&mm->mmap_sem);
 100
 101         /*
 102          * If we're in an interrupt or have no user context, we must not take the fault..
 103          */
 104         if (in_atomic() || !mm)
 105                 goto no_context;
 106
 107 #ifdef CONFIG_VIRTUAL_MEM_MAP
 108         /*
 109          * If fault is in region 5 and we are in the kernel, we may already
 110          * have the mmap_sem (pfn_valid macro is called during mmap). There
 111          * is no vma for region 5 addr's anyway, so skip getting the semaphore
 112          * and go directly to the exception handling code.
 113          */
 114
 115         if ((REGION_NUMBER(address) == 5) && !user_mode(regs))
 116                 goto bad_area_no_up;
 117 #endif
 118
 119         /*
 120          * This is to handle the kprobes on user space access instructions
 121          */
 122         if (notify_page_fault(DIE_PAGE_FAULT, "page fault", regs, code, TRAP_BRKPT,
 123                                         SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
 124                 return;
 125
 126         down_read(&mm->mmap_sem);
 127
 128         vma = find_vma_prev(mm, address, &prev_vma);
 129         if (!vma)
 130                 goto bad_area;
 131
 132         /* find_vma_prev() returns vma such that address < vma->vm_end or NULL */
 133         if (address < vma->vm_start)
 134                 goto check_expansion;
 135
 136   good_area:
 137         code = SEGV_ACCERR;
 138
 139         /* OK, we've got a good vm_area for this memory area.  Check the access permissions: */
 140
 141 #       define VM_READ_BIT      0
 142 #       define VM_WRITE_BIT     1
 143 #       define VM_EXEC_BIT      2
 144
 145 #       if (((1 << VM_READ_BIT) != VM_READ || (1 << VM_WRITE_BIT) != VM_WRITE) \
 146             || (1 << VM_EXEC_BIT) != VM_EXEC)
 147 #               error File is out of sync with <linux/mm.h>.  Please update.
 148 #       endif
 149
 150         if (((isr >> IA64_ISR_R_BIT) & 1UL) && (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_WRITE))))
 151                 goto bad_area;
 152
 153         mask = (  (((isr >> IA64_ISR_X_BIT) & 1UL) << VM_EXEC_BIT)
 154                 | (((isr >> IA64_ISR_W_BIT) & 1UL) << VM_WRITE_BIT));
 155
 156         if ((vma->vm_flags & mask) != mask)
 157                 goto bad_area;
 158
 159   survive:
 160         /*
 161          * If for any reason at all we couldn't handle the fault, make
 162          * sure we exit gracefully rather than endlessly redo the
 163          * fault.
 164          */
 165         switch (handle_mm_fault(mm, vma, address, (mask & VM_WRITE) != 0)) {
 166               case VM_FAULT_MINOR:
 167                 ++current->min_flt;
 168                 break;
 169               case VM_FAULT_MAJOR:
 170                 ++current->maj_flt;
 171                 break;
 172               case VM_FAULT_SIGBUS:
 173                 /*
 174                  * We ran out of memory, or some other thing happened
 175                  * to us that made us unable to handle the page fault
 176                  * gracefully.
 177                  */
 178                 signal = SIGBUS;
 179                 goto bad_area;
 180               case VM_FAULT_OOM:
 181                 goto out_of_memory;
 182               default:
 183                 BUG();
 184         }
 185         up_read(&mm->mmap_sem);
 186         return;
 187
 188   check_expansion:
 189         if (!(prev_vma && (prev_vma->vm_flags & VM_GROWSUP) && (address == prev_vma->vm_end))) {
 190                 if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
 191                         goto bad_area;
 192                 if (REGION_NUMBER(address) != REGION_NUMBER(vma->vm_start)
 193                     || REGION_OFFSET(address) >= RGN_MAP_LIMIT)
 194                         goto bad_area;
 195                 if (expand_stack(vma, address))
 196                         goto bad_area;
 197         } else {
 198                 vma = prev_vma;
 199                 if (REGION_NUMBER(address) != REGION_NUMBER(vma->vm_start)
 200                     || REGION_OFFSET(address) >= RGN_MAP_LIMIT)
 201                         goto bad_area;
 202                 /*
 203                  * Since the register backing store is accessed sequentially,
 204                  * we disallow growing it by more than a page at a time.
 205                  */
 206                 if (address > vma->vm_end + PAGE_SIZE - sizeof(long))
 207                         goto bad_area;
 208                 if (expand_upwards(vma, address))
 209                         goto bad_area;
 210         }
 211         goto good_area;
 212
 213   bad_area:
 214         up_read(&mm->mmap_sem);
 215 #ifdef CONFIG_VIRTUAL_MEM_MAP
 216   bad_area_no_up:
 217 #endif
 218         if ((isr & IA64_ISR_SP)
 219             || ((isr & IA64_ISR_NA) && (isr & IA64_ISR_CODE_MASK) == IA64_ISR_CODE_LFETCH))
 220         {
 221                 /*
 222                  * This fault was due to a speculative load or lfetch.fault, set the "ed"
 223                  * bit in the psr to ensure forward progress.  (Target register will get a
 224                  * NaT for ld.s, lfetch will be canceled.)
 225                  */
 226                 ia64_psr(regs)->ed = 1;
 227                 return;
 228         }
 229         if (user_mode(regs)) {
 230                 si.si_signo = signal;
 231                 si.si_errno = 0;
 232                 si.si_code = code;
 233                 si.si_addr = (void __user *) address;
 234                 si.si_isr = isr;
 235                 si.si_flags = __ISR_VALID;
 236                 force_sig_info(signal, &si, current);
 237                 return;
 238         }
 239
 240   no_context:
 241         if ((isr & IA64_ISR_SP)
 242             || ((isr & IA64_ISR_NA) && (isr & IA64_ISR_CODE_MASK) == IA64_ISR_CODE_LFETCH))
 243         {
 244                 /*
 245                  * This fault was due to a speculative load or lfetch.fault, set the "ed"
 246                  * bit in the psr to ensure forward progress.  (Target register will get a
 247                  * NaT for ld.s, lfetch will be canceled.)
 248                  */
 249                 ia64_psr(regs)->ed = 1;
 250                 return;
 251         }
 252
 253         /*
 254          * Since we have no vma's for region 5, we might get here even if the address is
 255          * valid, due to the VHPT walker inserting a non present translation that becomes
 256          * stale. If that happens, the non present fault handler already purged the stale
 257          * translation, which fixed the problem. So, we check to see if the translation is
 258          * valid, and return if it is.
 259          */
 260         if (REGION_NUMBER(address) == 5 && mapped_kernel_page_is_present(address))
 261                 return;
 262
 263         if (ia64_done_with_exception(regs))
 264                 return;
 265
 266         /*
 267          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to terminate things
 268          * with extreme prejudice.
 269          */
 270         bust_spinlocks(1);
 271
 272         if (address < PAGE_SIZE)
 273                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel NULL pointer dereference (address %016lx)\n", address);
 274         else
 275                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request at "
 276                        "virtual address %016lx\n", address);
 277         die("Oops", regs, isr);
 278         bust_spinlocks(0);
 279         do_exit(SIGKILL);
 280         return;
 281
 282   out_of_memory:
 283         up_read(&mm->mmap_sem);
 284         if (is_init(current)) {
 285                 yield();
 286                 down_read(&mm->mmap_sem);
 287                 goto survive;
 288         }
 289         printk(KERN_CRIT "VM: killing process %s\n", current->comm);
 290         if (user_mode(regs))
 291                 do_exit(SIGKILL);
 292         goto no_context;
 293 }