arch/ppc64/mm/fault.c

   1 /*
   2  *  arch/ppc/mm/fault.c
   3  *
   4  *  PowerPC version
   5  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
   6  *
   7  *  Derived from "arch/i386/mm/fault.c"
   8  *    Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
   9  *
  10  *  Modified by Cort Dougan and Paul Mackerras.
  11  *
  12  *  Modified for PPC64 by Dave Engebretsen (engebret@ibm.com)
  13  *
  14  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
  15  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
  16  *  as published by the Free Software Foundation; either version
  17  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
  18  */
  19
  20 #include <linux/config.h>
  21 #include <linux/signal.h>
  22 #include <linux/sched.h>
  23 #include <linux/kernel.h>
  24 #include <linux/errno.h>
  25 #include <linux/string.h>
  26 #include <linux/types.h>
  27 #include <linux/mman.h>
  28 #include <linux/mm.h>
  29 #include <linux/interrupt.h>
  30 #include <linux/smp_lock.h>
  31 #include <linux/module.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
  40 /*
  41  * Check whether the instruction at regs->nip is a store using
  42  * an update addressing form which will update r1.
  43  */
  44 static int store_updates_sp(struct pt_regs *regs)
  45 {
  46         unsigned int inst;
  47
  48         if (get_user(inst, (unsigned int __user *)regs->nip))
  49                 return 0;
  50         /* check for 1 in the rA field */
  51         if (((inst >> 16) & 0x1f) != 1)
  52                 return 0;
  53         /* check major opcode */
  54         switch (inst >> 26) {
  55         case 37:        /* stwu */
  56         case 39:        /* stbu */
  57         case 45:        /* sthu */
  58         case 53:        /* stfsu */
  59         case 55:        /* stfdu */
  60                 return 1;
  61         case 62:        /* std or stdu */
  62                 return (inst & 3) == 1;
  63         case 31:
  64                 /* check minor opcode */
  65                 switch ((inst >> 1) & 0x3ff) {
  66                 case 181:       /* stdux */
  67                 case 183:       /* stwux */
  68                 case 247:       /* stbux */
  69                 case 439:       /* sthux */
  70                 case 695:       /* stfsux */
  71                 case 759:       /* stfdux */
  72                         return 1;
  73                 }
  74         }
  75         return 0;
  76 }
  77
  78 /*
  79  * The error_code parameter is
  80  *  - DSISR for a non-SLB data access fault,
  81  *  - SRR1 & 0x08000000 for a non-SLB instruction access fault
  82  *  - 0 any SLB fault.
  83  * The return value is 0 if the fault was handled, or the signal
  84  * number if this is a kernel fault that can't be handled here.
  85  */
  86 int do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
  87                   unsigned long error_code)
  88 {
  89         struct vm_area_struct * vma;
  90         struct mm_struct *mm = current->mm;
  91         siginfo_t info;
  92         unsigned long code = SEGV_MAPERR;
  93         unsigned long is_write = error_code & 0x02000000;
  94         unsigned long trap = TRAP(regs);
  95
  96         if (trap == 0x300 || trap == 0x380) {
  97                 if (debugger_fault_handler(regs))
  98                         return 0;
  99         }
 100
 101         /* On a kernel SLB miss we can only check for a valid exception entry */
 102         if (!user_mode(regs) && (trap == 0x380 || address >= TASK_SIZE))
 103                 return SIGSEGV;
 104
 105         if (error_code & 0x00400000) {
 106                 if (debugger_dabr_match(regs))
 107                         return 0;
 108         }
 109
 110         if (in_atomic() || mm == NULL) {
 111                 if (!user_mode(regs))
 112                         return SIGSEGV;
 113                 /* in_atomic() in user mode is really bad,
 114                    as is current->mm == NULL. */
 115                 printk(KERN_EMERG "Page fault in user mode with"
 116                        "in_atomic() = %d mm = %p\n", in_atomic(), mm);
 117                 printk(KERN_EMERG "NIP = %lx  MSR = %lx\n",
 118                        regs->nip, regs->msr);
 119                 die("Weird page fault", regs, SIGSEGV);
 120         }
 121
 122         /* When running in the kernel we expect faults to occur only to
 123          * addresses in user space.  All other faults represent errors in the
 124          * kernel and should generate an OOPS.  Unfortunatly, in the case of an
 125          * erroneous fault occuring in a code path which already holds mmap_sem
 126          * we will deadlock attempting to validate the fault against the
 127          * address space.  Luckily the kernel only validly references user
 128          * space from well defined areas of code, which are listed in the
 129          * exceptions table.
 130          *
 131          * As the vast majority of faults will be valid we will only perform
 132          * the source reference check when there is a possibilty of a deadlock.
 133          * Attempt to lock the address space, if we cannot we then validate the
 134          * source.  If this is invalid we can skip the address space check,
 135          * thus avoiding the deadlock.
 136          */
 137         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
 138                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->nip))
 139                         goto bad_area_nosemaphore;
 140
 141                 down_read(&mm->mmap_sem);
 142         }
 143
 144         vma = find_vma(mm, address);
 145         if (!vma)
 146                 goto bad_area;
 147
 148         if (vma->vm_start <= address) {
 149                 goto good_area;
 150         }
 151         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
 152                 goto bad_area;
 153
 154         /*
 155          * N.B. The POWER/Open ABI allows programs to access up to
 156          * 288 bytes below the stack pointer.
 157          * The kernel signal delivery code writes up to about 1.5kB
 158          * below the stack pointer (r1) before decrementing it.
 159          * The exec code can write slightly over 640kB to the stack
 160          * before setting the user r1.  Thus we allow the stack to
 161          * expand to 1MB without further checks.
 162          */
 163         if (address + 0x100000 < vma->vm_end) {
 164                 /* get user regs even if this fault is in kernel mode */
 165                 struct pt_regs *uregs = current->thread.regs;
 166                 if (uregs == NULL)
 167                         goto bad_area;
 168
 169                 /*
 170                  * A user-mode access to an address a long way below
 171                  * the stack pointer is only valid if the instruction
 172                  * is one which would update the stack pointer to the
 173                  * address accessed if the instruction completed,
 174                  * i.e. either stwu rs,n(r1) or stwux rs,r1,rb
 175                  * (or the byte, halfword, float or double forms).
 176                  *
 177                  * If we don't check this then any write to the area
 178                  * between the last mapped region and the stack will
 179                  * expand the stack rather than segfaulting.
 180                  */
 181                 if (address + 2048 < uregs->gpr[1]
 182                     && (!user_mode(regs) || !store_updates_sp(regs)))
 183                         goto bad_area;
 184         }
 185
 186         if (expand_stack(vma, address))
 187                 goto bad_area;
 188
 189 good_area:
 190         code = SEGV_ACCERR;
 191
 192         /* a write */
 193         if (is_write) {
 194                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
 195                         goto bad_area;
 196         /* a read */
 197         } else {
 198                 /* protection fault */
 199                 if (error_code & 0x08000000)
 200                         goto bad_area;
 201                 if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC)))
 202                         goto bad_area;
 203         }
 204
 205  survive:
 206         /*
 207          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
 208          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
 209          * the fault.
 210          */
 211         switch (handle_mm_fault(mm, vma, address, is_write)) {
 212
 213         case VM_FAULT_MINOR:
 214                 current->min_flt++;
 215                 break;
 216         case VM_FAULT_MAJOR:
 217                 current->maj_flt++;
 218                 break;
 219         case VM_FAULT_SIGBUS:
 220                 goto do_sigbus;
 221         case VM_FAULT_OOM:
 222                 goto out_of_memory;
 223         default:
 224                 BUG();
 225         }
 226
 227         up_read(&mm->mmap_sem);
 228         return 0;
 229
 230 bad_area:
 231         up_read(&mm->mmap_sem);
 232
 233 bad_area_nosemaphore:
 234         /* User mode accesses cause a SIGSEGV */
 235         if (user_mode(regs)) {
 236                 info.si_signo = SIGSEGV;
 237                 info.si_errno = 0;
 238                 info.si_code = code;
 239                 info.si_addr = (void __user *) address;
 240                 force_sig_info(SIGSEGV, &info, current);
 241                 return 0;
 242         }
 243
 244         return SIGSEGV;
 245
 246 /*
 247  * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
 248  * us unable to handle the page fault gracefully.
 249  */
 250 out_of_memory:
 251         up_read(&mm->mmap_sem);
 252         if (current->pid == 1) {
 253                 yield();
 254                 down_read(&mm->mmap_sem);
 255                 goto survive;
 256         }
 257         printk("VM: killing process %s\n", current->comm);
 258         if (user_mode(regs))
 259                 do_exit(SIGKILL);
 260         return SIGKILL;
 261
 262 do_sigbus:
 263         up_read(&mm->mmap_sem);
 264         if (user_mode(regs)) {
 265                 info.si_signo = SIGBUS;
 266                 info.si_errno = 0;
 267                 info.si_code = BUS_ADRERR;
 268                 info.si_addr = (void __user *)address;
 269                 force_sig_info(SIGBUS, &info, current);
 270                 return 0;
 271         }
 272         return SIGBUS;
 273 }
 274
 275 /*
 276  * bad_page_fault is called when we have a bad access from the kernel.
 277  * It is called from do_page_fault above and from some of the procedures
 278  * in traps.c.
 279  */
 280 void bad_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address, int sig)
 281 {
 282         const struct exception_table_entry *entry;
 283
 284         /* Are we prepared to handle this fault?  */
 285         if ((entry = search_exception_tables(regs->nip)) != NULL) {
 286                 regs->nip = entry->fixup;
 287                 return;
 288         }
 289
 290         /* kernel has accessed a bad area */
 291         die("Kernel access of bad area", regs, sig);
 292 }