arch/sparc/mm/fault_64.c

   1 /*
   2  * arch/sparc64/mm/fault.c: Page fault handlers for the 64-bit Sparc.
   3  *
   4  * Copyright (C) 1996, 2008 David S. Miller (davem@davemloft.net)
   5  * Copyright (C) 1997, 1999 Jakub Jelinek (jj@ultra.linux.cz)
   6  */
   7
   8 #include <asm/head.h>
   9
  10 #include <linux/string.h>
  11 #include <linux/types.h>
  12 #include <linux/sched.h>
  13 #include <linux/ptrace.h>
  14 #include <linux/mman.h>
  15 #include <linux/signal.h>
  16 #include <linux/mm.h>
  17 #include <linux/module.h>
  18 #include <linux/init.h>
  19 #include <linux/interrupt.h>
  20 #include <linux/kprobes.h>
  21 #include <linux/kdebug.h>
  22 #include <linux/percpu.h>
  23
  24 #include <asm/page.h>
  25 #include <asm/pgtable.h>
  26 #include <asm/openprom.h>
  27 #include <asm/oplib.h>
  28 #include <asm/uaccess.h>
  29 #include <asm/asi.h>
  30 #include <asm/lsu.h>
  31 #include <asm/sections.h>
  32 #include <asm/mmu_context.h>
  33
  34 static inline __kprobes int notify_page_fault(struct pt_regs *regs)
  35 {
  36         int ret = 0;
  37
  38         /* kprobe_running() needs smp_processor_id() */
  39         if (kprobes_built_in() && !user_mode(regs)) {
  40                 preempt_disable();
  41                 if (kprobe_running() && kprobe_fault_handler(regs, 0))
  42                         ret = 1;
  43                 preempt_enable();
  44         }
  45         return ret;
  46 }
  47
  48 static void __kprobes unhandled_fault(unsigned long address,
  49                                       struct task_struct *tsk,
  50                                       struct pt_regs *regs)
  51 {
  52         if ((unsigned long) address < PAGE_SIZE) {
  53                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel NULL "
  54                        "pointer dereference\n");
  55         } else {
  56                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request "
  57                        "at virtual address %016lx\n", (unsigned long)address);
  58         }
  59         printk(KERN_ALERT "tsk->{mm,active_mm}->context = %016lx\n",
  60                (tsk->mm ?
  61                 CTX_HWBITS(tsk->mm->context) :
  62                 CTX_HWBITS(tsk->active_mm->context)));
  63         printk(KERN_ALERT "tsk->{mm,active_mm}->pgd = %016lx\n",
  64                (tsk->mm ? (unsigned long) tsk->mm->pgd :
  65                           (unsigned long) tsk->active_mm->pgd));
  66         die_if_kernel("Oops", regs);
  67 }
  68
  69 static void __kprobes bad_kernel_pc(struct pt_regs *regs, unsigned long vaddr)
  70 {
  71         printk(KERN_CRIT "OOPS: Bogus kernel PC [%016lx] in fault handler\n",
  72                regs->tpc);
  73         printk(KERN_CRIT "OOPS: RPC [%016lx]\n", regs->u_regs[15]);
  74         printk("OOPS: RPC <%pS>\n", (void *) regs->u_regs[15]);
  75         printk(KERN_CRIT "OOPS: Fault was to vaddr[%lx]\n", vaddr);
  76         dump_stack();
  77         unhandled_fault(regs->tpc, current, regs);
  78 }
  79
  80 /*
  81  * We now make sure that mmap_sem is held in all paths that call
  82  * this. Additionally, to prevent kswapd from ripping ptes from
  83  * under us, raise interrupts around the time that we look at the
  84  * pte, kswapd will have to wait to get his smp ipi response from
  85  * us. vmtruncate likewise. This saves us having to get pte lock.
  86  */
  87 static unsigned int get_user_insn(unsigned long tpc)
  88 {
  89         pgd_t *pgdp = pgd_offset(current->mm, tpc);
  90         pud_t *pudp;
  91         pmd_t *pmdp;
  92         pte_t *ptep, pte;
  93         unsigned long pa;
  94         u32 insn = 0;
  95         unsigned long pstate;
  96
  97         if (pgd_none(*pgdp))
  98                 goto outret;
  99         pudp = pud_offset(pgdp, tpc);
 100         if (pud_none(*pudp))
 101                 goto outret;
 102         pmdp = pmd_offset(pudp, tpc);
 103         if (pmd_none(*pmdp))
 104                 goto outret;
 105
 106         /* This disables preemption for us as well. */
 107         __asm__ __volatile__("rdpr %%pstate, %0" : "=r" (pstate));
 108         __asm__ __volatile__("wrpr %0, %1, %%pstate"
 109                                 : : "r" (pstate), "i" (PSTATE_IE));
 110         ptep = pte_offset_map(pmdp, tpc);
 111         pte = *ptep;
 112         if (!pte_present(pte))
 113                 goto out;
 114
 115         pa  = (pte_pfn(pte) << PAGE_SHIFT);
 116         pa += (tpc & ~PAGE_MASK);
 117
 118         /* Use phys bypass so we don't pollute dtlb/dcache. */
 119         __asm__ __volatile__("lduwa [%1] %2, %0"
 120                              : "=r" (insn)
 121                              : "r" (pa), "i" (ASI_PHYS_USE_EC));
 122
 123 out:
 124         pte_unmap(ptep);
 125         __asm__ __volatile__("wrpr %0, 0x0, %%pstate" : : "r" (pstate));
 126 outret:
 127         return insn;
 128 }
 129
 130 extern unsigned long compute_effective_address(struct pt_regs *, unsigned int, unsigned int);
 131
 132 static void do_fault_siginfo(int code, int sig, struct pt_regs *regs,
 133                              unsigned int insn, int fault_code)
 134 {
 135         siginfo_t info;
 136
 137         info.si_code = code;
 138         info.si_signo = sig;
 139         info.si_errno = 0;
 140         if (fault_code & FAULT_CODE_ITLB)
 141                 info.si_addr = (void __user *) regs->tpc;
 142         else
 143                 info.si_addr = (void __user *)
 144                         compute_effective_address(regs, insn, 0);
 145         info.si_trapno = 0;
 146         force_sig_info(sig, &info, current);
 147 }
 148
 149 extern int handle_ldf_stq(u32, struct pt_regs *);
 150 extern int handle_ld_nf(u32, struct pt_regs *);
 151
 152 static unsigned int get_fault_insn(struct pt_regs *regs, unsigned int insn)
 153 {
 154         if (!insn) {
 155                 if (!regs->tpc || (regs->tpc & 0x3))
 156                         return 0;
 157                 if (regs->tstate & TSTATE_PRIV) {
 158                         insn = *(unsigned int *) regs->tpc;
 159                 } else {
 160                         insn = get_user_insn(regs->tpc);
 161                 }
 162         }
 163         return insn;
 164 }
 165
 166 static void __kprobes do_kernel_fault(struct pt_regs *regs, int si_code,
 167                                       int fault_code, unsigned int insn,
 168                                       unsigned long address)
 169 {
 170         unsigned char asi = ASI_P;
 171
 172         if ((!insn) && (regs->tstate & TSTATE_PRIV))
 173                 goto cannot_handle;
 174
 175         /* If user insn could be read (thus insn is zero), that
 176          * is fine.  We will just gun down the process with a signal
 177          * in that case.
 178          */
 179
 180         if (!(fault_code & (FAULT_CODE_WRITE|FAULT_CODE_ITLB)) &&
 181             (insn & 0xc0800000) == 0xc0800000) {
 182                 if (insn & 0x2000)
 183                         asi = (regs->tstate >> 24);
 184                 else
 185                         asi = (insn >> 5);
 186                 if ((asi & 0xf2) == 0x82) {
 187                         if (insn & 0x1000000) {
 188                                 handle_ldf_stq(insn, regs);
 189                         } else {
 190                                 /* This was a non-faulting load. Just clear the
 191                                  * destination register(s) and continue with the next
 192                                  * instruction. -jj
 193                                  */
 194                                 handle_ld_nf(insn, regs);
 195                         }
 196                         return;
 197                 }
 198         }
 199
 200         /* Is this in ex_table? */
 201         if (regs->tstate & TSTATE_PRIV) {
 202                 const struct exception_table_entry *entry;
 203
 204                 entry = search_exception_tables(regs->tpc);
 205                 if (entry) {
 206                         regs->tpc = entry->fixup;
 207                         regs->tnpc = regs->tpc + 4;
 208                         return;
 209                 }
 210         } else {
 211                 /* The si_code was set to make clear whether
 212                  * this was a SEGV_MAPERR or SEGV_ACCERR fault.
 213                  */
 214                 do_fault_siginfo(si_code, SIGSEGV, regs, insn, fault_code);
 215                 return;
 216         }
 217
 218 cannot_handle:
 219         unhandled_fault (address, current, regs);
 220 }
 221
 222 static void noinline __kprobes bogus_32bit_fault_tpc(struct pt_regs *regs)
 223 {
 224         static int times;
 225
 226         if (times++ < 10)
 227                 printk(KERN_ERR "FAULT[%s:%d]: 32-bit process reports "
 228                        "64-bit TPC [%lx]\n",
 229                        current->comm, current->pid,
 230                        regs->tpc);
 231         show_regs(regs);
 232 }
 233
 234 static void noinline __kprobes bogus_32bit_fault_address(struct pt_regs *regs,
 235                                                          unsigned long addr)
 236 {
 237         static int times;
 238
 239         if (times++ < 10)
 240                 printk(KERN_ERR "FAULT[%s:%d]: 32-bit process "
 241                        "reports 64-bit fault address [%lx]\n",
 242                        current->comm, current->pid, addr);
 243         show_regs(regs);
 244 }
 245
 246 asmlinkage void __kprobes do_sparc64_fault(struct pt_regs *regs)
 247 {
 248         struct mm_struct *mm = current->mm;
 249         struct vm_area_struct *vma;
 250         unsigned int insn = 0;
 251         int si_code, fault_code, fault;
 252         unsigned long address, mm_rss;
 253
 254         fault_code = get_thread_fault_code();
 255
 256         if (notify_page_fault(regs))
 257                 return;
 258
 259         si_code = SEGV_MAPERR;
 260         address = current_thread_info()->fault_address;
 261
 262         if ((fault_code & FAULT_CODE_ITLB) &&
 263             (fault_code & FAULT_CODE_DTLB))
 264                 BUG();
 265
 266         if (test_thread_flag(TIF_32BIT)) {
 267                 if (!(regs->tstate & TSTATE_PRIV)) {
 268                         if (unlikely((regs->tpc >> 32) != 0)) {
 269                                 bogus_32bit_fault_tpc(regs);
 270                                 goto intr_or_no_mm;
 271                         }
 272                 }
 273                 if (unlikely((address >> 32) != 0)) {
 274                         bogus_32bit_fault_address(regs, address);
 275                         goto intr_or_no_mm;
 276                 }
 277         }
 278
 279         if (regs->tstate & TSTATE_PRIV) {
 280                 unsigned long tpc = regs->tpc;
 281
 282                 /* Sanity check the PC. */
 283                 if ((tpc >= KERNBASE && tpc < (unsigned long) __init_end) ||
 284                     (tpc >= MODULES_VADDR && tpc < MODULES_END)) {
 285                         /* Valid, no problems... */
 286                 } else {
 287                         bad_kernel_pc(regs, address);
 288                         return;
 289                 }
 290         }
 291
 292         /*
 293          * If we're in an interrupt or have no user
 294          * context, we must not take the fault..
 295          */
 296         if (in_atomic() || !mm)
 297                 goto intr_or_no_mm;
 298
 299         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
 300                 if ((regs->tstate & TSTATE_PRIV) &&
 301                     !search_exception_tables(regs->tpc)) {
 302                         insn = get_fault_insn(regs, insn);
 303                         goto handle_kernel_fault;
 304                 }
 305                 down_read(&mm->mmap_sem);
 306         }
 307
 308         vma = find_vma(mm, address);
 309         if (!vma)
 310                 goto bad_area;
 311
 312         /* Pure DTLB misses do not tell us whether the fault causing
 313          * load/store/atomic was a write or not, it only says that there
 314          * was no match.  So in such a case we (carefully) read the
 315          * instruction to try and figure this out.  It's an optimization
 316          * so it's ok if we can't do this.
 317          *
 318          * Special hack, window spill/fill knows the exact fault type.
 319          */
 320         if (((fault_code &
 321               (FAULT_CODE_DTLB | FAULT_CODE_WRITE | FAULT_CODE_WINFIXUP)) == FAULT_CODE_DTLB) &&
 322             (vma->vm_flags & VM_WRITE) != 0) {
 323                 insn = get_fault_insn(regs, 0);
 324                 if (!insn)
 325                         goto continue_fault;
 326                 /* All loads, stores and atomics have bits 30 and 31 both set
 327                  * in the instruction.  Bit 21 is set in all stores, but we
 328                  * have to avoid prefetches which also have bit 21 set.
 329                  */
 330                 if ((insn & 0xc0200000) == 0xc0200000 &&
 331                     (insn & 0x01780000) != 0x01680000) {
 332                         /* Don't bother updating thread struct value,
 333                          * because update_mmu_cache only cares which tlb
 334                          * the access came from.
 335                          */
 336                         fault_code |= FAULT_CODE_WRITE;
 337                 }
 338         }
 339 continue_fault:
 340
 341         if (vma->vm_start <= address)
 342                 goto good_area;
 343         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
 344                 goto bad_area;
 345         if (!(fault_code & FAULT_CODE_WRITE)) {
 346                 /* Non-faulting loads shouldn't expand stack. */
 347                 insn = get_fault_insn(regs, insn);
 348                 if ((insn & 0xc0800000) == 0xc0800000) {
 349                         unsigned char asi;
 350
 351                         if (insn & 0x2000)
 352                                 asi = (regs->tstate >> 24);
 353                         else
 354                                 asi = (insn >> 5);
 355                         if ((asi & 0xf2) == 0x82)
 356                                 goto bad_area;
 357                 }
 358         }
 359         if (expand_stack(vma, address))
 360                 goto bad_area;
 361         /*
 362          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
 363          * we can handle it..
 364          */
 365 good_area:
 366         si_code = SEGV_ACCERR;
 367
 368         /* If we took a ITLB miss on a non-executable page, catch
 369          * that here.
 370          */
 371         if ((fault_code & FAULT_CODE_ITLB) && !(vma->vm_flags & VM_EXEC)) {
 372                 BUG_ON(address != regs->tpc);
 373                 BUG_ON(regs->tstate & TSTATE_PRIV);
 374                 goto bad_area;
 375         }
 376
 377         if (fault_code & FAULT_CODE_WRITE) {
 378                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
 379                         goto bad_area;
 380
 381                 /* Spitfire has an icache which does not snoop
 382                  * processor stores.  Later processors do...
 383                  */
 384                 if (tlb_type == spitfire &&
 385                     (vma->vm_flags & VM_EXEC) != 0 &&
 386                     vma->vm_file != NULL)
 387                         set_thread_fault_code(fault_code |
 388                                               FAULT_CODE_BLKCOMMIT);
 389         } else {
 390                 /* Allow reads even for write-only mappings */
 391                 if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC)))
 392                         goto bad_area;
 393         }
 394
 395         fault = handle_mm_fault(mm, vma, address, (fault_code & FAULT_CODE_WRITE) ? FAULT_FLAG_WRITE : 0);
 396         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
 397                 if (fault & VM_FAULT_OOM)
 398                         goto out_of_memory;
 399                 else if (fault & VM_FAULT_SIGBUS)
 400                         goto do_sigbus;
 401                 BUG();
 402         }
 403         if (fault & VM_FAULT_MAJOR)
 404                 current->maj_flt++;
 405         else
 406                 current->min_flt++;
 407
 408         up_read(&mm->mmap_sem);
 409
 410         mm_rss = get_mm_rss(mm);
 411 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 412         mm_rss -= (mm->context.huge_pte_count * (HPAGE_SIZE / PAGE_SIZE));
 413 #endif
 414         if (unlikely(mm_rss >
 415                      mm->context.tsb_block[MM_TSB_BASE].tsb_rss_limit))
 416                 tsb_grow(mm, MM_TSB_BASE, mm_rss);
 417 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 418         mm_rss = mm->context.huge_pte_count;
 419         if (unlikely(mm_rss >
 420                      mm->context.tsb_block[MM_TSB_HUGE].tsb_rss_limit))
 421                 tsb_grow(mm, MM_TSB_HUGE, mm_rss);
 422 #endif
 423         return;
 424
 425         /*
 426          * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
 427          * Fix it, but check if it's kernel or user first..
 428          */
 429 bad_area:
 430         insn = get_fault_insn(regs, insn);
 431         up_read(&mm->mmap_sem);
 432
 433 handle_kernel_fault:
 434         do_kernel_fault(regs, si_code, fault_code, insn, address);
 435         return;
 436
 437 /*
 438  * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
 439  * us unable to handle the page fault gracefully.
 440  */
 441 out_of_memory:
 442         insn = get_fault_insn(regs, insn);
 443         up_read(&mm->mmap_sem);
 444         if (!(regs->tstate & TSTATE_PRIV)) {
 445                 pagefault_out_of_memory();
 446                 return;
 447         }
 448         goto handle_kernel_fault;
 449
 450 intr_or_no_mm:
 451         insn = get_fault_insn(regs, 0);
 452         goto handle_kernel_fault;
 453
 454 do_sigbus:
 455         insn = get_fault_insn(regs, insn);
 456         up_read(&mm->mmap_sem);
 457
 458         /*
 459          * Send a sigbus, regardless of whether we were in kernel
 460          * or user mode.
 461          */
 462         do_fault_siginfo(BUS_ADRERR, SIGBUS, regs, insn, fault_code);
 463
 464         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 465         if (regs->tstate & TSTATE_PRIV)
 466                 goto handle_kernel_fault;
 467 }