]> git.openfabrics.org - ~shefty/rdma-dev.git/blob - arch/x86/mm/fault.c
x86: Suppress stack overrun message for init_task
[~shefty/rdma-dev.git] / arch / x86 / mm / fault.c
1 /*
2  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
3  *  Copyright (C) 2001, 2002 Andi Kleen, SuSE Labs.
4  *  Copyright (C) 2008-2009, Red Hat Inc., Ingo Molnar
5  */
6 #include <linux/magic.h>                /* STACK_END_MAGIC              */
7 #include <linux/sched.h>                /* test_thread_flag(), ...      */
8 #include <linux/kdebug.h>               /* oops_begin/end, ...          */
9 #include <linux/module.h>               /* search_exception_table       */
10 #include <linux/bootmem.h>              /* max_low_pfn                  */
11 #include <linux/kprobes.h>              /* __kprobes, ...               */
12 #include <linux/mmiotrace.h>            /* kmmio_handler, ...           */
13 #include <linux/perf_event.h>           /* perf_sw_event                */
14
15 #include <asm/traps.h>                  /* dotraplinkage, ...           */
16 #include <asm/pgalloc.h>                /* pgd_*(), ...                 */
17 #include <asm/kmemcheck.h>              /* kmemcheck_*(), ...           */
18
19 /*
20  * Page fault error code bits:
21  *
22  *   bit 0 ==    0: no page found       1: protection fault
23  *   bit 1 ==    0: read access         1: write access
24  *   bit 2 ==    0: kernel-mode access  1: user-mode access
25  *   bit 3 ==                           1: use of reserved bit detected
26  *   bit 4 ==                           1: fault was an instruction fetch
27  */
28 enum x86_pf_error_code {
29
30         PF_PROT         =               1 << 0,
31         PF_WRITE        =               1 << 1,
32         PF_USER         =               1 << 2,
33         PF_RSVD         =               1 << 3,
34         PF_INSTR        =               1 << 4,
35 };
36
37 /*
38  * Returns 0 if mmiotrace is disabled, or if the fault is not
39  * handled by mmiotrace:
40  */
41 static inline int kmmio_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long addr)
42 {
43         if (unlikely(is_kmmio_active()))
44                 if (kmmio_handler(regs, addr) == 1)
45                         return -1;
46         return 0;
47 }
48
49 static inline int notify_page_fault(struct pt_regs *regs)
50 {
51         int ret = 0;
52
53         /* kprobe_running() needs smp_processor_id() */
54         if (kprobes_built_in() && !user_mode_vm(regs)) {
55                 preempt_disable();
56                 if (kprobe_running() && kprobe_fault_handler(regs, 14))
57                         ret = 1;
58                 preempt_enable();
59         }
60
61         return ret;
62 }
63
64 /*
65  * Prefetch quirks:
66  *
67  * 32-bit mode:
68  *
69  *   Sometimes AMD Athlon/Opteron CPUs report invalid exceptions on prefetch.
70  *   Check that here and ignore it.
71  *
72  * 64-bit mode:
73  *
74  *   Sometimes the CPU reports invalid exceptions on prefetch.
75  *   Check that here and ignore it.
76  *
77  * Opcode checker based on code by Richard Brunner.
78  */
79 static inline int
80 check_prefetch_opcode(struct pt_regs *regs, unsigned char *instr,
81                       unsigned char opcode, int *prefetch)
82 {
83         unsigned char instr_hi = opcode & 0xf0;
84         unsigned char instr_lo = opcode & 0x0f;
85
86         switch (instr_hi) {
87         case 0x20:
88         case 0x30:
89                 /*
90                  * Values 0x26,0x2E,0x36,0x3E are valid x86 prefixes.
91                  * In X86_64 long mode, the CPU will signal invalid
92                  * opcode if some of these prefixes are present so
93                  * X86_64 will never get here anyway
94                  */
95                 return ((instr_lo & 7) == 0x6);
96 #ifdef CONFIG_X86_64
97         case 0x40:
98                 /*
99                  * In AMD64 long mode 0x40..0x4F are valid REX prefixes
100                  * Need to figure out under what instruction mode the
101                  * instruction was issued. Could check the LDT for lm,
102                  * but for now it's good enough to assume that long
103                  * mode only uses well known segments or kernel.
104                  */
105                 return (!user_mode(regs)) || (regs->cs == __USER_CS);
106 #endif
107         case 0x60:
108                 /* 0x64 thru 0x67 are valid prefixes in all modes. */
109                 return (instr_lo & 0xC) == 0x4;
110         case 0xF0:
111                 /* 0xF0, 0xF2, 0xF3 are valid prefixes in all modes. */
112                 return !instr_lo || (instr_lo>>1) == 1;
113         case 0x00:
114                 /* Prefetch instruction is 0x0F0D or 0x0F18 */
115                 if (probe_kernel_address(instr, opcode))
116                         return 0;
117
118                 *prefetch = (instr_lo == 0xF) &&
119                         (opcode == 0x0D || opcode == 0x18);
120                 return 0;
121         default:
122                 return 0;
123         }
124 }
125
126 static int
127 is_prefetch(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long addr)
128 {
129         unsigned char *max_instr;
130         unsigned char *instr;
131         int prefetch = 0;
132
133         /*
134          * If it was a exec (instruction fetch) fault on NX page, then
135          * do not ignore the fault:
136          */
137         if (error_code & PF_INSTR)
138                 return 0;
139
140         instr = (void *)convert_ip_to_linear(current, regs);
141         max_instr = instr + 15;
142
143         if (user_mode(regs) && instr >= (unsigned char *)TASK_SIZE)
144                 return 0;
145
146         while (instr < max_instr) {
147                 unsigned char opcode;
148
149                 if (probe_kernel_address(instr, opcode))
150                         break;
151
152                 instr++;
153
154                 if (!check_prefetch_opcode(regs, instr, opcode, &prefetch))
155                         break;
156         }
157         return prefetch;
158 }
159
160 static void
161 force_sig_info_fault(int si_signo, int si_code, unsigned long address,
162                      struct task_struct *tsk)
163 {
164         siginfo_t info;
165
166         info.si_signo   = si_signo;
167         info.si_errno   = 0;
168         info.si_code    = si_code;
169         info.si_addr    = (void __user *)address;
170         info.si_addr_lsb = si_code == BUS_MCEERR_AR ? PAGE_SHIFT : 0;
171
172         force_sig_info(si_signo, &info, tsk);
173 }
174
175 DEFINE_SPINLOCK(pgd_lock);
176 LIST_HEAD(pgd_list);
177
178 #ifdef CONFIG_X86_32
179 static inline pmd_t *vmalloc_sync_one(pgd_t *pgd, unsigned long address)
180 {
181         unsigned index = pgd_index(address);
182         pgd_t *pgd_k;
183         pud_t *pud, *pud_k;
184         pmd_t *pmd, *pmd_k;
185
186         pgd += index;
187         pgd_k = init_mm.pgd + index;
188
189         if (!pgd_present(*pgd_k))
190                 return NULL;
191
192         /*
193          * set_pgd(pgd, *pgd_k); here would be useless on PAE
194          * and redundant with the set_pmd() on non-PAE. As would
195          * set_pud.
196          */
197         pud = pud_offset(pgd, address);
198         pud_k = pud_offset(pgd_k, address);
199         if (!pud_present(*pud_k))
200                 return NULL;
201
202         pmd = pmd_offset(pud, address);
203         pmd_k = pmd_offset(pud_k, address);
204         if (!pmd_present(*pmd_k))
205                 return NULL;
206
207         if (!pmd_present(*pmd))
208                 set_pmd(pmd, *pmd_k);
209         else
210                 BUG_ON(pmd_page(*pmd) != pmd_page(*pmd_k));
211
212         return pmd_k;
213 }
214
215 void vmalloc_sync_all(void)
216 {
217         unsigned long address;
218
219         if (SHARED_KERNEL_PMD)
220                 return;
221
222         for (address = VMALLOC_START & PMD_MASK;
223              address >= TASK_SIZE && address < FIXADDR_TOP;
224              address += PMD_SIZE) {
225
226                 unsigned long flags;
227                 struct page *page;
228
229                 spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
230                 list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
231                         if (!vmalloc_sync_one(page_address(page), address))
232                                 break;
233                 }
234                 spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
235         }
236 }
237
238 /*
239  * 32-bit:
240  *
241  *   Handle a fault on the vmalloc or module mapping area
242  */
243 static noinline int vmalloc_fault(unsigned long address)
244 {
245         unsigned long pgd_paddr;
246         pmd_t *pmd_k;
247         pte_t *pte_k;
248
249         /* Make sure we are in vmalloc area: */
250         if (!(address >= VMALLOC_START && address < VMALLOC_END))
251                 return -1;
252
253         /*
254          * Synchronize this task's top level page-table
255          * with the 'reference' page table.
256          *
257          * Do _not_ use "current" here. We might be inside
258          * an interrupt in the middle of a task switch..
259          */
260         pgd_paddr = read_cr3();
261         pmd_k = vmalloc_sync_one(__va(pgd_paddr), address);
262         if (!pmd_k)
263                 return -1;
264
265         pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, address);
266         if (!pte_present(*pte_k))
267                 return -1;
268
269         return 0;
270 }
271
272 /*
273  * Did it hit the DOS screen memory VA from vm86 mode?
274  */
275 static inline void
276 check_v8086_mode(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
277                  struct task_struct *tsk)
278 {
279         unsigned long bit;
280
281         if (!v8086_mode(regs))
282                 return;
283
284         bit = (address - 0xA0000) >> PAGE_SHIFT;
285         if (bit < 32)
286                 tsk->thread.screen_bitmap |= 1 << bit;
287 }
288
289 static bool low_pfn(unsigned long pfn)
290 {
291         return pfn < max_low_pfn;
292 }
293
294 static void dump_pagetable(unsigned long address)
295 {
296         pgd_t *base = __va(read_cr3());
297         pgd_t *pgd = &base[pgd_index(address)];
298         pmd_t *pmd;
299         pte_t *pte;
300
301 #ifdef CONFIG_X86_PAE
302         printk("*pdpt = %016Lx ", pgd_val(*pgd));
303         if (!low_pfn(pgd_val(*pgd) >> PAGE_SHIFT) || !pgd_present(*pgd))
304                 goto out;
305 #endif
306         pmd = pmd_offset(pud_offset(pgd, address), address);
307         printk(KERN_CONT "*pde = %0*Lx ", sizeof(*pmd) * 2, (u64)pmd_val(*pmd));
308
309         /*
310          * We must not directly access the pte in the highpte
311          * case if the page table is located in highmem.
312          * And let's rather not kmap-atomic the pte, just in case
313          * it's allocated already:
314          */
315         if (!low_pfn(pmd_pfn(*pmd)) || !pmd_present(*pmd) || pmd_large(*pmd))
316                 goto out;
317
318         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
319         printk("*pte = %0*Lx ", sizeof(*pte) * 2, (u64)pte_val(*pte));
320 out:
321         printk("\n");
322 }
323
324 #else /* CONFIG_X86_64: */
325
326 void vmalloc_sync_all(void)
327 {
328         unsigned long address;
329
330         for (address = VMALLOC_START & PGDIR_MASK; address <= VMALLOC_END;
331              address += PGDIR_SIZE) {
332
333                 const pgd_t *pgd_ref = pgd_offset_k(address);
334                 unsigned long flags;
335                 struct page *page;
336
337                 if (pgd_none(*pgd_ref))
338                         continue;
339
340                 spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
341                 list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
342                         pgd_t *pgd;
343                         pgd = (pgd_t *)page_address(page) + pgd_index(address);
344                         if (pgd_none(*pgd))
345                                 set_pgd(pgd, *pgd_ref);
346                         else
347                                 BUG_ON(pgd_page_vaddr(*pgd) != pgd_page_vaddr(*pgd_ref));
348                 }
349                 spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
350         }
351 }
352
353 /*
354  * 64-bit:
355  *
356  *   Handle a fault on the vmalloc area
357  *
358  * This assumes no large pages in there.
359  */
360 static noinline int vmalloc_fault(unsigned long address)
361 {
362         pgd_t *pgd, *pgd_ref;
363         pud_t *pud, *pud_ref;
364         pmd_t *pmd, *pmd_ref;
365         pte_t *pte, *pte_ref;
366
367         /* Make sure we are in vmalloc area: */
368         if (!(address >= VMALLOC_START && address < VMALLOC_END))
369                 return -1;
370
371         /*
372          * Copy kernel mappings over when needed. This can also
373          * happen within a race in page table update. In the later
374          * case just flush:
375          */
376         pgd = pgd_offset(current->active_mm, address);
377         pgd_ref = pgd_offset_k(address);
378         if (pgd_none(*pgd_ref))
379                 return -1;
380
381         if (pgd_none(*pgd))
382                 set_pgd(pgd, *pgd_ref);
383         else
384                 BUG_ON(pgd_page_vaddr(*pgd) != pgd_page_vaddr(*pgd_ref));
385
386         /*
387          * Below here mismatches are bugs because these lower tables
388          * are shared:
389          */
390
391         pud = pud_offset(pgd, address);
392         pud_ref = pud_offset(pgd_ref, address);
393         if (pud_none(*pud_ref))
394                 return -1;
395
396         if (pud_none(*pud) || pud_page_vaddr(*pud) != pud_page_vaddr(*pud_ref))
397                 BUG();
398
399         pmd = pmd_offset(pud, address);
400         pmd_ref = pmd_offset(pud_ref, address);
401         if (pmd_none(*pmd_ref))
402                 return -1;
403
404         if (pmd_none(*pmd) || pmd_page(*pmd) != pmd_page(*pmd_ref))
405                 BUG();
406
407         pte_ref = pte_offset_kernel(pmd_ref, address);
408         if (!pte_present(*pte_ref))
409                 return -1;
410
411         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
412
413         /*
414          * Don't use pte_page here, because the mappings can point
415          * outside mem_map, and the NUMA hash lookup cannot handle
416          * that:
417          */
418         if (!pte_present(*pte) || pte_pfn(*pte) != pte_pfn(*pte_ref))
419                 BUG();
420
421         return 0;
422 }
423
424 static const char errata93_warning[] =
425 KERN_ERR 
426 "******* Your BIOS seems to not contain a fix for K8 errata #93\n"
427 "******* Working around it, but it may cause SEGVs or burn power.\n"
428 "******* Please consider a BIOS update.\n"
429 "******* Disabling USB legacy in the BIOS may also help.\n";
430
431 /*
432  * No vm86 mode in 64-bit mode:
433  */
434 static inline void
435 check_v8086_mode(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
436                  struct task_struct *tsk)
437 {
438 }
439
440 static int bad_address(void *p)
441 {
442         unsigned long dummy;
443
444         return probe_kernel_address((unsigned long *)p, dummy);
445 }
446
447 static void dump_pagetable(unsigned long address)
448 {
449         pgd_t *base = __va(read_cr3() & PHYSICAL_PAGE_MASK);
450         pgd_t *pgd = base + pgd_index(address);
451         pud_t *pud;
452         pmd_t *pmd;
453         pte_t *pte;
454
455         if (bad_address(pgd))
456                 goto bad;
457
458         printk("PGD %lx ", pgd_val(*pgd));
459
460         if (!pgd_present(*pgd))
461                 goto out;
462
463         pud = pud_offset(pgd, address);
464         if (bad_address(pud))
465                 goto bad;
466
467         printk("PUD %lx ", pud_val(*pud));
468         if (!pud_present(*pud) || pud_large(*pud))
469                 goto out;
470
471         pmd = pmd_offset(pud, address);
472         if (bad_address(pmd))
473                 goto bad;
474
475         printk("PMD %lx ", pmd_val(*pmd));
476         if (!pmd_present(*pmd) || pmd_large(*pmd))
477                 goto out;
478
479         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
480         if (bad_address(pte))
481                 goto bad;
482
483         printk("PTE %lx", pte_val(*pte));
484 out:
485         printk("\n");
486         return;
487 bad:
488         printk("BAD\n");
489 }
490
491 #endif /* CONFIG_X86_64 */
492
493 /*
494  * Workaround for K8 erratum #93 & buggy BIOS.
495  *
496  * BIOS SMM functions are required to use a specific workaround
497  * to avoid corruption of the 64bit RIP register on C stepping K8.
498  *
499  * A lot of BIOS that didn't get tested properly miss this.
500  *
501  * The OS sees this as a page fault with the upper 32bits of RIP cleared.
502  * Try to work around it here.
503  *
504  * Note we only handle faults in kernel here.
505  * Does nothing on 32-bit.
506  */
507 static int is_errata93(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
508 {
509 #ifdef CONFIG_X86_64
510         if (address != regs->ip)
511                 return 0;
512
513         if ((address >> 32) != 0)
514                 return 0;
515
516         address |= 0xffffffffUL << 32;
517         if ((address >= (u64)_stext && address <= (u64)_etext) ||
518             (address >= MODULES_VADDR && address <= MODULES_END)) {
519                 printk_once(errata93_warning);
520                 regs->ip = address;
521                 return 1;
522         }
523 #endif
524         return 0;
525 }
526
527 /*
528  * Work around K8 erratum #100 K8 in compat mode occasionally jumps
529  * to illegal addresses >4GB.
530  *
531  * We catch this in the page fault handler because these addresses
532  * are not reachable. Just detect this case and return.  Any code
533  * segment in LDT is compatibility mode.
534  */
535 static int is_errata100(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
536 {
537 #ifdef CONFIG_X86_64
538         if ((regs->cs == __USER32_CS || (regs->cs & (1<<2))) && (address >> 32))
539                 return 1;
540 #endif
541         return 0;
542 }
543
544 static int is_f00f_bug(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
545 {
546 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
547         unsigned long nr;
548
549         /*
550          * Pentium F0 0F C7 C8 bug workaround:
551          */
552         if (boot_cpu_data.f00f_bug) {
553                 nr = (address - idt_descr.address) >> 3;
554
555                 if (nr == 6) {
556                         do_invalid_op(regs, 0);
557                         return 1;
558                 }
559         }
560 #endif
561         return 0;
562 }
563
564 static const char nx_warning[] = KERN_CRIT
565 "kernel tried to execute NX-protected page - exploit attempt? (uid: %d)\n";
566
567 static void
568 show_fault_oops(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
569                 unsigned long address)
570 {
571         if (!oops_may_print())
572                 return;
573
574         if (error_code & PF_INSTR) {
575                 unsigned int level;
576
577                 pte_t *pte = lookup_address(address, &level);
578
579                 if (pte && pte_present(*pte) && !pte_exec(*pte))
580                         printk(nx_warning, current_uid());
581         }
582
583         printk(KERN_ALERT "BUG: unable to handle kernel ");
584         if (address < PAGE_SIZE)
585                 printk(KERN_CONT "NULL pointer dereference");
586         else
587                 printk(KERN_CONT "paging request");
588
589         printk(KERN_CONT " at %p\n", (void *) address);
590         printk(KERN_ALERT "IP:");
591         printk_address(regs->ip, 1);
592
593         dump_pagetable(address);
594 }
595
596 static noinline void
597 pgtable_bad(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
598             unsigned long address)
599 {
600         struct task_struct *tsk;
601         unsigned long flags;
602         int sig;
603
604         flags = oops_begin();
605         tsk = current;
606         sig = SIGKILL;
607
608         printk(KERN_ALERT "%s: Corrupted page table at address %lx\n",
609                tsk->comm, address);
610         dump_pagetable(address);
611
612         tsk->thread.cr2         = address;
613         tsk->thread.trap_no     = 14;
614         tsk->thread.error_code  = error_code;
615
616         if (__die("Bad pagetable", regs, error_code))
617                 sig = 0;
618
619         oops_end(flags, regs, sig);
620 }
621
622 static noinline void
623 no_context(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
624            unsigned long address)
625 {
626         struct task_struct *tsk = current;
627         unsigned long *stackend;
628         unsigned long flags;
629         int sig;
630
631         /* Are we prepared to handle this kernel fault? */
632         if (fixup_exception(regs))
633                 return;
634
635         /*
636          * 32-bit:
637          *
638          *   Valid to do another page fault here, because if this fault
639          *   had been triggered by is_prefetch fixup_exception would have
640          *   handled it.
641          *
642          * 64-bit:
643          *
644          *   Hall of shame of CPU/BIOS bugs.
645          */
646         if (is_prefetch(regs, error_code, address))
647                 return;
648
649         if (is_errata93(regs, address))
650                 return;
651
652         /*
653          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
654          * terminate things with extreme prejudice:
655          */
656         flags = oops_begin();
657
658         show_fault_oops(regs, error_code, address);
659
660         stackend = end_of_stack(tsk);
661         if (tsk != &init_task && *stackend != STACK_END_MAGIC)
662                 printk(KERN_ALERT "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
663
664         tsk->thread.cr2         = address;
665         tsk->thread.trap_no     = 14;
666         tsk->thread.error_code  = error_code;
667
668         sig = SIGKILL;
669         if (__die("Oops", regs, error_code))
670                 sig = 0;
671
672         /* Executive summary in case the body of the oops scrolled away */
673         printk(KERN_EMERG "CR2: %016lx\n", address);
674
675         oops_end(flags, regs, sig);
676 }
677
678 /*
679  * Print out info about fatal segfaults, if the show_unhandled_signals
680  * sysctl is set:
681  */
682 static inline void
683 show_signal_msg(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
684                 unsigned long address, struct task_struct *tsk)
685 {
686         if (!unhandled_signal(tsk, SIGSEGV))
687                 return;
688
689         if (!printk_ratelimit())
690                 return;
691
692         printk("%s%s[%d]: segfault at %lx ip %p sp %p error %lx",
693                 task_pid_nr(tsk) > 1 ? KERN_INFO : KERN_EMERG,
694                 tsk->comm, task_pid_nr(tsk), address,
695                 (void *)regs->ip, (void *)regs->sp, error_code);
696
697         print_vma_addr(KERN_CONT " in ", regs->ip);
698
699         printk(KERN_CONT "\n");
700 }
701
702 static void
703 __bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
704                        unsigned long address, int si_code)
705 {
706         struct task_struct *tsk = current;
707
708         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
709         if (error_code & PF_USER) {
710                 /*
711                  * It's possible to have interrupts off here:
712                  */
713                 local_irq_enable();
714
715                 /*
716                  * Valid to do another page fault here because this one came
717                  * from user space:
718                  */
719                 if (is_prefetch(regs, error_code, address))
720                         return;
721
722                 if (is_errata100(regs, address))
723                         return;
724
725                 if (unlikely(show_unhandled_signals))
726                         show_signal_msg(regs, error_code, address, tsk);
727
728                 /* Kernel addresses are always protection faults: */
729                 tsk->thread.cr2         = address;
730                 tsk->thread.error_code  = error_code | (address >= TASK_SIZE);
731                 tsk->thread.trap_no     = 14;
732
733                 force_sig_info_fault(SIGSEGV, si_code, address, tsk);
734
735                 return;
736         }
737
738         if (is_f00f_bug(regs, address))
739                 return;
740
741         no_context(regs, error_code, address);
742 }
743
744 static noinline void
745 bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
746                      unsigned long address)
747 {
748         __bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, SEGV_MAPERR);
749 }
750
751 static void
752 __bad_area(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
753            unsigned long address, int si_code)
754 {
755         struct mm_struct *mm = current->mm;
756
757         /*
758          * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
759          * Fix it, but check if it's kernel or user first..
760          */
761         up_read(&mm->mmap_sem);
762
763         __bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, si_code);
764 }
765
766 static noinline void
767 bad_area(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long address)
768 {
769         __bad_area(regs, error_code, address, SEGV_MAPERR);
770 }
771
772 static noinline void
773 bad_area_access_error(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
774                       unsigned long address)
775 {
776         __bad_area(regs, error_code, address, SEGV_ACCERR);
777 }
778
779 /* TODO: fixup for "mm-invoke-oom-killer-from-page-fault.patch" */
780 static void
781 out_of_memory(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
782               unsigned long address)
783 {
784         /*
785          * We ran out of memory, call the OOM killer, and return the userspace
786          * (which will retry the fault, or kill us if we got oom-killed):
787          */
788         up_read(&current->mm->mmap_sem);
789
790         pagefault_out_of_memory();
791 }
792
793 static void
794 do_sigbus(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long address,
795           unsigned int fault)
796 {
797         struct task_struct *tsk = current;
798         struct mm_struct *mm = tsk->mm;
799         int code = BUS_ADRERR;
800
801         up_read(&mm->mmap_sem);
802
803         /* Kernel mode? Handle exceptions or die: */
804         if (!(error_code & PF_USER))
805                 no_context(regs, error_code, address);
806
807         /* User-space => ok to do another page fault: */
808         if (is_prefetch(regs, error_code, address))
809                 return;
810
811         tsk->thread.cr2         = address;
812         tsk->thread.error_code  = error_code;
813         tsk->thread.trap_no     = 14;
814
815 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
816         if (fault & VM_FAULT_HWPOISON) {
817                 printk(KERN_ERR
818         "MCE: Killing %s:%d due to hardware memory corruption fault at %lx\n",
819                         tsk->comm, tsk->pid, address);
820                 code = BUS_MCEERR_AR;
821         }
822 #endif
823         force_sig_info_fault(SIGBUS, code, address, tsk);
824 }
825
826 static noinline void
827 mm_fault_error(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
828                unsigned long address, unsigned int fault)
829 {
830         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
831                 out_of_memory(regs, error_code, address);
832         } else {
833                 if (fault & (VM_FAULT_SIGBUS|VM_FAULT_HWPOISON))
834                         do_sigbus(regs, error_code, address, fault);
835                 else
836                         BUG();
837         }
838 }
839
840 static int spurious_fault_check(unsigned long error_code, pte_t *pte)
841 {
842         if ((error_code & PF_WRITE) && !pte_write(*pte))
843                 return 0;
844
845         if ((error_code & PF_INSTR) && !pte_exec(*pte))
846                 return 0;
847
848         return 1;
849 }
850
851 /*
852  * Handle a spurious fault caused by a stale TLB entry.
853  *
854  * This allows us to lazily refresh the TLB when increasing the
855  * permissions of a kernel page (RO -> RW or NX -> X).  Doing it
856  * eagerly is very expensive since that implies doing a full
857  * cross-processor TLB flush, even if no stale TLB entries exist
858  * on other processors.
859  *
860  * There are no security implications to leaving a stale TLB when
861  * increasing the permissions on a page.
862  */
863 static noinline int
864 spurious_fault(unsigned long error_code, unsigned long address)
865 {
866         pgd_t *pgd;
867         pud_t *pud;
868         pmd_t *pmd;
869         pte_t *pte;
870         int ret;
871
872         /* Reserved-bit violation or user access to kernel space? */
873         if (error_code & (PF_USER | PF_RSVD))
874                 return 0;
875
876         pgd = init_mm.pgd + pgd_index(address);
877         if (!pgd_present(*pgd))
878                 return 0;
879
880         pud = pud_offset(pgd, address);
881         if (!pud_present(*pud))
882                 return 0;
883
884         if (pud_large(*pud))
885                 return spurious_fault_check(error_code, (pte_t *) pud);
886
887         pmd = pmd_offset(pud, address);
888         if (!pmd_present(*pmd))
889                 return 0;
890
891         if (pmd_large(*pmd))
892                 return spurious_fault_check(error_code, (pte_t *) pmd);
893
894         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
895         if (!pte_present(*pte))
896                 return 0;
897
898         ret = spurious_fault_check(error_code, pte);
899         if (!ret)
900                 return 0;
901
902         /*
903          * Make sure we have permissions in PMD.
904          * If not, then there's a bug in the page tables:
905          */
906         ret = spurious_fault_check(error_code, (pte_t *) pmd);
907         WARN_ONCE(!ret, "PMD has incorrect permission bits\n");
908
909         return ret;
910 }
911
912 int show_unhandled_signals = 1;
913
914 static inline int
915 access_error(unsigned long error_code, int write, struct vm_area_struct *vma)
916 {
917         if (write) {
918                 /* write, present and write, not present: */
919                 if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_WRITE)))
920                         return 1;
921                 return 0;
922         }
923
924         /* read, present: */
925         if (unlikely(error_code & PF_PROT))
926                 return 1;
927
928         /* read, not present: */
929         if (unlikely(!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE))))
930                 return 1;
931
932         return 0;
933 }
934
935 static int fault_in_kernel_space(unsigned long address)
936 {
937         return address >= TASK_SIZE_MAX;
938 }
939
940 /*
941  * This routine handles page faults.  It determines the address,
942  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
943  * routines.
944  */
945 dotraplinkage void __kprobes
946 do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code)
947 {
948         struct vm_area_struct *vma;
949         struct task_struct *tsk;
950         unsigned long address;
951         struct mm_struct *mm;
952         int write;
953         int fault;
954
955         tsk = current;
956         mm = tsk->mm;
957
958         /* Get the faulting address: */
959         address = read_cr2();
960
961         /*
962          * Detect and handle instructions that would cause a page fault for
963          * both a tracked kernel page and a userspace page.
964          */
965         if (kmemcheck_active(regs))
966                 kmemcheck_hide(regs);
967         prefetchw(&mm->mmap_sem);
968
969         if (unlikely(kmmio_fault(regs, address)))
970                 return;
971
972         /*
973          * We fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
974          * 'reference' page table is init_mm.pgd.
975          *
976          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
977          * be in an interrupt or a critical region, and should
978          * only copy the information from the master page table,
979          * nothing more.
980          *
981          * This verifies that the fault happens in kernel space
982          * (error_code & 4) == 0, and that the fault was not a
983          * protection error (error_code & 9) == 0.
984          */
985         if (unlikely(fault_in_kernel_space(address))) {
986                 if (!(error_code & (PF_RSVD | PF_USER | PF_PROT))) {
987                         if (vmalloc_fault(address) >= 0)
988                                 return;
989
990                         if (kmemcheck_fault(regs, address, error_code))
991                                 return;
992                 }
993
994                 /* Can handle a stale RO->RW TLB: */
995                 if (spurious_fault(error_code, address))
996                         return;
997
998                 /* kprobes don't want to hook the spurious faults: */
999                 if (notify_page_fault(regs))
1000                         return;
1001                 /*
1002                  * Don't take the mm semaphore here. If we fixup a prefetch
1003                  * fault we could otherwise deadlock:
1004                  */
1005                 bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address);
1006
1007                 return;
1008         }
1009
1010         /* kprobes don't want to hook the spurious faults: */
1011         if (unlikely(notify_page_fault(regs)))
1012                 return;
1013         /*
1014          * It's safe to allow irq's after cr2 has been saved and the
1015          * vmalloc fault has been handled.
1016          *
1017          * User-mode registers count as a user access even for any
1018          * potential system fault or CPU buglet:
1019          */
1020         if (user_mode_vm(regs)) {
1021                 local_irq_enable();
1022                 error_code |= PF_USER;
1023         } else {
1024                 if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
1025                         local_irq_enable();
1026         }
1027
1028         if (unlikely(error_code & PF_RSVD))
1029                 pgtable_bad(regs, error_code, address);
1030
1031         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, 0, regs, address);
1032
1033         /*
1034          * If we're in an interrupt, have no user context or are running
1035          * in an atomic region then we must not take the fault:
1036          */
1037         if (unlikely(in_atomic() || !mm)) {
1038                 bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address);
1039                 return;
1040         }
1041
1042         /*
1043          * When running in the kernel we expect faults to occur only to
1044          * addresses in user space.  All other faults represent errors in
1045          * the kernel and should generate an OOPS.  Unfortunately, in the
1046          * case of an erroneous fault occurring in a code path which already
1047          * holds mmap_sem we will deadlock attempting to validate the fault
1048          * against the address space.  Luckily the kernel only validly
1049          * references user space from well defined areas of code, which are
1050          * listed in the exceptions table.
1051          *
1052          * As the vast majority of faults will be valid we will only perform
1053          * the source reference check when there is a possibility of a
1054          * deadlock. Attempt to lock the address space, if we cannot we then
1055          * validate the source. If this is invalid we can skip the address
1056          * space check, thus avoiding the deadlock:
1057          */
1058         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
1059                 if ((error_code & PF_USER) == 0 &&
1060                     !search_exception_tables(regs->ip)) {
1061                         bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address);
1062                         return;
1063                 }
1064                 down_read(&mm->mmap_sem);
1065         } else {
1066                 /*
1067                  * The above down_read_trylock() might have succeeded in
1068                  * which case we'll have missed the might_sleep() from
1069                  * down_read():
1070                  */
1071                 might_sleep();
1072         }
1073
1074         vma = find_vma(mm, address);
1075         if (unlikely(!vma)) {
1076                 bad_area(regs, error_code, address);
1077                 return;
1078         }
1079         if (likely(vma->vm_start <= address))
1080                 goto good_area;
1081         if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))) {
1082                 bad_area(regs, error_code, address);
1083                 return;
1084         }
1085         if (error_code & PF_USER) {
1086                 /*
1087                  * Accessing the stack below %sp is always a bug.
1088                  * The large cushion allows instructions like enter
1089                  * and pusha to work. ("enter $65535, $31" pushes
1090                  * 32 pointers and then decrements %sp by 65535.)
1091                  */
1092                 if (unlikely(address + 65536 + 32 * sizeof(unsigned long) < regs->sp)) {
1093                         bad_area(regs, error_code, address);
1094                         return;
1095                 }
1096         }
1097         if (unlikely(expand_stack(vma, address))) {
1098                 bad_area(regs, error_code, address);
1099                 return;
1100         }
1101
1102         /*
1103          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
1104          * we can handle it..
1105          */
1106 good_area:
1107         write = error_code & PF_WRITE;
1108
1109         if (unlikely(access_error(error_code, write, vma))) {
1110                 bad_area_access_error(regs, error_code, address);
1111                 return;
1112         }
1113
1114         /*
1115          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
1116          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
1117          * the fault:
1118          */
1119         fault = handle_mm_fault(mm, vma, address, write ? FAULT_FLAG_WRITE : 0);
1120
1121         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
1122                 mm_fault_error(regs, error_code, address, fault);
1123                 return;
1124         }
1125
1126         if (fault & VM_FAULT_MAJOR) {
1127                 tsk->maj_flt++;
1128                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MAJ, 1, 0,
1129                                      regs, address);
1130         } else {
1131                 tsk->min_flt++;
1132                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MIN, 1, 0,
1133                                      regs, address);
1134         }
1135
1136         check_v8086_mode(regs, address, tsk);
1137
1138         up_read(&mm->mmap_sem);
1139 }