arch/arm64/mm/fault.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Based on arch/arm/mm/fault.c
   4  *
   5  * Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   6  * Copyright (C) 1995-2004 Russell King
   7  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
   8  */
   9
  10 #include <linux/acpi.h>
  11 #include <linux/bitfield.h>
  12 #include <linux/extable.h>
  13 #include <linux/signal.h>
  14 #include <linux/mm.h>
  15 #include <linux/hardirq.h>
  16 #include <linux/init.h>
  17 #include <linux/kprobes.h>
  18 #include <linux/uaccess.h>
  19 #include <linux/page-flags.h>
  20 #include <linux/sched/signal.h>
  21 #include <linux/sched/debug.h>
  22 #include <linux/highmem.h>
  23 #include <linux/perf_event.h>
  24 #include <linux/preempt.h>
  25 #include <linux/hugetlb.h>
  26
  27 #include <asm/acpi.h>
  28 #include <asm/bug.h>
  29 #include <asm/cmpxchg.h>
  30 #include <asm/cpufeature.h>
  31 #include <asm/exception.h>
  32 #include <asm/daifflags.h>
  33 #include <asm/debug-monitors.h>
  34 #include <asm/esr.h>
  35 #include <asm/kprobes.h>
  36 #include <asm/processor.h>
  37 #include <asm/sysreg.h>
  38 #include <asm/system_misc.h>
  39 #include <asm/tlbflush.h>
  40 #include <asm/traps.h>
  41
  42 struct fault_info {
  43         int     (*fn)(unsigned long far, unsigned int esr,
  44                       struct pt_regs *regs);
  45         int     sig;
  46         int     code;
  47         const char *name;
  48 };
  49
  50 static const struct fault_info fault_info[];
  51 static struct fault_info debug_fault_info[];
  52
  53 static inline const struct fault_info *esr_to_fault_info(unsigned int esr)
  54 {
  55         return fault_info + (esr & ESR_ELx_FSC);
  56 }
  57
  58 static inline const struct fault_info *esr_to_debug_fault_info(unsigned int esr)
  59 {
  60         return debug_fault_info + DBG_ESR_EVT(esr);
  61 }
  62
  63 static void data_abort_decode(unsigned int esr)
  64 {
  65         pr_alert("Data abort info:\n");
  66
  67         if (esr & ESR_ELx_ISV) {
  68                 pr_alert("  Access size = %u byte(s)\n",
  69                          1U << ((esr & ESR_ELx_SAS) >> ESR_ELx_SAS_SHIFT));
  70                 pr_alert("  SSE = %lu, SRT = %lu\n",
  71                          (esr & ESR_ELx_SSE) >> ESR_ELx_SSE_SHIFT,
  72                          (esr & ESR_ELx_SRT_MASK) >> ESR_ELx_SRT_SHIFT);
  73                 pr_alert("  SF = %lu, AR = %lu\n",
  74                          (esr & ESR_ELx_SF) >> ESR_ELx_SF_SHIFT,
  75                          (esr & ESR_ELx_AR) >> ESR_ELx_AR_SHIFT);
  76         } else {
  77                 pr_alert("  ISV = 0, ISS = 0x%08lx\n", esr & ESR_ELx_ISS_MASK);
  78         }
  79
  80         pr_alert("  CM = %lu, WnR = %lu\n",
  81                  (esr & ESR_ELx_CM) >> ESR_ELx_CM_SHIFT,
  82                  (esr & ESR_ELx_WNR) >> ESR_ELx_WNR_SHIFT);
  83 }
  84
  85 static void mem_abort_decode(unsigned int esr)
  86 {
  87         pr_alert("Mem abort info:\n");
  88
  89         pr_alert("  ESR = 0x%08x\n", esr);
  90         pr_alert("  EC = 0x%02lx: %s, IL = %u bits\n",
  91                  ESR_ELx_EC(esr), esr_get_class_string(esr),
  92                  (esr & ESR_ELx_IL) ? 32 : 16);
  93         pr_alert("  SET = %lu, FnV = %lu\n",
  94                  (esr & ESR_ELx_SET_MASK) >> ESR_ELx_SET_SHIFT,
  95                  (esr & ESR_ELx_FnV) >> ESR_ELx_FnV_SHIFT);
  96         pr_alert("  EA = %lu, S1PTW = %lu\n",
  97                  (esr & ESR_ELx_EA) >> ESR_ELx_EA_SHIFT,
  98                  (esr & ESR_ELx_S1PTW) >> ESR_ELx_S1PTW_SHIFT);
  99
 100         if (esr_is_data_abort(esr))
 101                 data_abort_decode(esr);
 102 }
 103
 104 static inline unsigned long mm_to_pgd_phys(struct mm_struct *mm)
 105 {
 106         /* Either init_pg_dir or swapper_pg_dir */
 107         if (mm == &init_mm)
 108                 return __pa_symbol(mm->pgd);
 109
 110         return (unsigned long)virt_to_phys(mm->pgd);
 111 }
 112
 113 /*
 114  * Dump out the page tables associated with 'addr' in the currently active mm.
 115  */
 116 static void show_pte(unsigned long addr)
 117 {
 118         struct mm_struct *mm;
 119         pgd_t *pgdp;
 120         pgd_t pgd;
 121
 122         if (is_ttbr0_addr(addr)) {
 123                 /* TTBR0 */
 124                 mm = current->active_mm;
 125                 if (mm == &init_mm) {
 126                         pr_alert("[%016lx] user address but active_mm is swapper\n",
 127                                  addr);
 128                         return;
 129                 }
 130         } else if (is_ttbr1_addr(addr)) {
 131                 /* TTBR1 */
 132                 mm = &init_mm;
 133         } else {
 134                 pr_alert("[%016lx] address between user and kernel address ranges\n",
 135                          addr);
 136                 return;
 137         }
 138
 139         pr_alert("%s pgtable: %luk pages, %llu-bit VAs, pgdp=%016lx\n",
 140                  mm == &init_mm ? "swapper" : "user", PAGE_SIZE / SZ_1K,
 141                  vabits_actual, mm_to_pgd_phys(mm));
 142         pgdp = pgd_offset(mm, addr);
 143         pgd = READ_ONCE(*pgdp);
 144         pr_alert("[%016lx] pgd=%016llx", addr, pgd_val(pgd));
 145
 146         do {
 147                 p4d_t *p4dp, p4d;
 148                 pud_t *pudp, pud;
 149                 pmd_t *pmdp, pmd;
 150                 pte_t *ptep, pte;
 151
 152                 if (pgd_none(pgd) || pgd_bad(pgd))
 153                         break;
 154
 155                 p4dp = p4d_offset(pgdp, addr);
 156                 p4d = READ_ONCE(*p4dp);
 157                 pr_cont(", p4d=%016llx", p4d_val(p4d));
 158                 if (p4d_none(p4d) || p4d_bad(p4d))
 159                         break;
 160
 161                 pudp = pud_offset(p4dp, addr);
 162                 pud = READ_ONCE(*pudp);
 163                 pr_cont(", pud=%016llx", pud_val(pud));
 164                 if (pud_none(pud) || pud_bad(pud))
 165                         break;
 166
 167                 pmdp = pmd_offset(pudp, addr);
 168                 pmd = READ_ONCE(*pmdp);
 169                 pr_cont(", pmd=%016llx", pmd_val(pmd));
 170                 if (pmd_none(pmd) || pmd_bad(pmd))
 171                         break;
 172
 173                 ptep = pte_offset_map(pmdp, addr);
 174                 pte = READ_ONCE(*ptep);
 175                 pr_cont(", pte=%016llx", pte_val(pte));
 176                 pte_unmap(ptep);
 177         } while(0);
 178
 179         pr_cont("\n");
 180 }
 181
 182 /*
 183  * This function sets the access flags (dirty, accessed), as well as write
 184  * permission, and only to a more permissive setting.
 185  *
 186  * It needs to cope with hardware update of the accessed/dirty state by other
 187  * agents in the system and can safely skip the __sync_icache_dcache() call as,
 188  * like set_pte_at(), the PTE is never changed from no-exec to exec here.
 189  *
 190  * Returns whether or not the PTE actually changed.
 191  */
 192 int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 193                           unsigned long address, pte_t *ptep,
 194                           pte_t entry, int dirty)
 195 {
 196         pteval_t old_pteval, pteval;
 197         pte_t pte = READ_ONCE(*ptep);
 198
 199         if (pte_same(pte, entry))
 200                 return 0;
 201
 202         /* only preserve the access flags and write permission */
 203         pte_val(entry) &= PTE_RDONLY | PTE_AF | PTE_WRITE | PTE_DIRTY;
 204
 205         /*
 206          * Setting the flags must be done atomically to avoid racing with the
 207          * hardware update of the access/dirty state. The PTE_RDONLY bit must
 208          * be set to the most permissive (lowest value) of *ptep and entry
 209          * (calculated as: a & b == ~(~a | ~b)).
 210          */
 211         pte_val(entry) ^= PTE_RDONLY;
 212         pteval = pte_val(pte);
 213         do {
 214                 old_pteval = pteval;
 215                 pteval ^= PTE_RDONLY;
 216                 pteval |= pte_val(entry);
 217                 pteval ^= PTE_RDONLY;
 218                 pteval = cmpxchg_relaxed(&pte_val(*ptep), old_pteval, pteval);
 219         } while (pteval != old_pteval);
 220
 221         /* Invalidate a stale read-only entry */
 222         if (dirty)
 223                 flush_tlb_page(vma, address);
 224         return 1;
 225 }
 226
 227 static bool is_el1_instruction_abort(unsigned int esr)
 228 {
 229         return ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_IABT_CUR;
 230 }
 231
 232 static inline bool is_el1_permission_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 233                                            struct pt_regs *regs)
 234 {
 235         unsigned int ec       = ESR_ELx_EC(esr);
 236         unsigned int fsc_type = esr & ESR_ELx_FSC_TYPE;
 237
 238         if (ec != ESR_ELx_EC_DABT_CUR && ec != ESR_ELx_EC_IABT_CUR)
 239                 return false;
 240
 241         if (fsc_type == ESR_ELx_FSC_PERM)
 242                 return true;
 243
 244         if (is_ttbr0_addr(addr) && system_uses_ttbr0_pan())
 245                 return fsc_type == ESR_ELx_FSC_FAULT &&
 246                         (regs->pstate & PSR_PAN_BIT);
 247
 248         return false;
 249 }
 250
 251 static bool __kprobes is_spurious_el1_translation_fault(unsigned long addr,
 252                                                         unsigned int esr,
 253                                                         struct pt_regs *regs)
 254 {
 255         unsigned long flags;
 256         u64 par, dfsc;
 257
 258         if (ESR_ELx_EC(esr) != ESR_ELx_EC_DABT_CUR ||
 259             (esr & ESR_ELx_FSC_TYPE) != ESR_ELx_FSC_FAULT)
 260                 return false;
 261
 262         local_irq_save(flags);
 263         asm volatile("at s1e1r, %0" :: "r" (addr));
 264         isb();
 265         par = read_sysreg_par();
 266         local_irq_restore(flags);
 267
 268         /*
 269          * If we now have a valid translation, treat the translation fault as
 270          * spurious.
 271          */
 272         if (!(par & SYS_PAR_EL1_F))
 273                 return true;
 274
 275         /*
 276          * If we got a different type of fault from the AT instruction,
 277          * treat the translation fault as spurious.
 278          */
 279         dfsc = FIELD_GET(SYS_PAR_EL1_FST, par);
 280         return (dfsc & ESR_ELx_FSC_TYPE) != ESR_ELx_FSC_FAULT;
 281 }
 282
 283 static void die_kernel_fault(const char *msg, unsigned long addr,
 284                              unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 285 {
 286         bust_spinlocks(1);
 287
 288         pr_alert("Unable to handle kernel %s at virtual address %016lx\n", msg,
 289                  addr);
 290
 291         mem_abort_decode(esr);
 292
 293         show_pte(addr);
 294         die("Oops", regs, esr);
 295         bust_spinlocks(0);
 296         do_exit(SIGKILL);
 297 }
 298
 299 static void __do_kernel_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 300                               struct pt_regs *regs)
 301 {
 302         const char *msg;
 303
 304         /*
 305          * Are we prepared to handle this kernel fault?
 306          * We are almost certainly not prepared to handle instruction faults.
 307          */
 308         if (!is_el1_instruction_abort(esr) && fixup_exception(regs))
 309                 return;
 310
 311         if (WARN_RATELIMIT(is_spurious_el1_translation_fault(addr, esr, regs),
 312             "Ignoring spurious kernel translation fault at virtual address %016lx\n", addr))
 313                 return;
 314
 315         if (is_el1_permission_fault(addr, esr, regs)) {
 316                 if (esr & ESR_ELx_WNR)
 317                         msg = "write to read-only memory";
 318                 else if (is_el1_instruction_abort(esr))
 319                         msg = "execute from non-executable memory";
 320                 else
 321                         msg = "read from unreadable memory";
 322         } else if (addr < PAGE_SIZE) {
 323                 msg = "NULL pointer dereference";
 324         } else {
 325                 msg = "paging request";
 326         }
 327
 328         die_kernel_fault(msg, addr, esr, regs);
 329 }
 330
 331 static void set_thread_esr(unsigned long address, unsigned int esr)
 332 {
 333         current->thread.fault_address = address;
 334
 335         /*
 336          * If the faulting address is in the kernel, we must sanitize the ESR.
 337          * From userspace's point of view, kernel-only mappings don't exist
 338          * at all, so we report them as level 0 translation faults.
 339          * (This is not quite the way that "no mapping there at all" behaves:
 340          * an alignment fault not caused by the memory type would take
 341          * precedence over translation fault for a real access to empty
 342          * space. Unfortunately we can't easily distinguish "alignment fault
 343          * not caused by memory type" from "alignment fault caused by memory
 344          * type", so we ignore this wrinkle and just return the translation
 345          * fault.)
 346          */
 347         if (!is_ttbr0_addr(current->thread.fault_address)) {
 348                 switch (ESR_ELx_EC(esr)) {
 349                 case ESR_ELx_EC_DABT_LOW:
 350                         /*
 351                          * These bits provide only information about the
 352                          * faulting instruction, which userspace knows already.
 353                          * We explicitly clear bits which are architecturally
 354                          * RES0 in case they are given meanings in future.
 355                          * We always report the ESR as if the fault was taken
 356                          * to EL1 and so ISV and the bits in ISS[23:14] are
 357                          * clear. (In fact it always will be a fault to EL1.)
 358                          */
 359                         esr &= ESR_ELx_EC_MASK | ESR_ELx_IL |
 360                                 ESR_ELx_CM | ESR_ELx_WNR;
 361                         esr |= ESR_ELx_FSC_FAULT;
 362                         break;
 363                 case ESR_ELx_EC_IABT_LOW:
 364                         /*
 365                          * Claim a level 0 translation fault.
 366                          * All other bits are architecturally RES0 for faults
 367                          * reported with that DFSC value, so we clear them.
 368                          */
 369                         esr &= ESR_ELx_EC_MASK | ESR_ELx_IL;
 370                         esr |= ESR_ELx_FSC_FAULT;
 371                         break;
 372                 default:
 373                         /*
 374                          * This should never happen (entry.S only brings us
 375                          * into this code for insn and data aborts from a lower
 376                          * exception level). Fail safe by not providing an ESR
 377                          * context record at all.
 378                          */
 379                         WARN(1, "ESR 0x%x is not DABT or IABT from EL0\n", esr);
 380                         esr = 0;
 381                         break;
 382                 }
 383         }
 384
 385         current->thread.fault_code = esr;
 386 }
 387
 388 static void do_bad_area(unsigned long far, unsigned int esr,
 389                         struct pt_regs *regs)
 390 {
 391         unsigned long addr = untagged_addr(far);
 392
 393         /*
 394          * If we are in kernel mode at this point, we have no context to
 395          * handle this fault with.
 396          */
 397         if (user_mode(regs)) {
 398                 const struct fault_info *inf = esr_to_fault_info(esr);
 399
 400                 set_thread_esr(addr, esr);
 401                 arm64_force_sig_fault(inf->sig, inf->code, far, inf->name);
 402         } else {
 403                 __do_kernel_fault(addr, esr, regs);
 404         }
 405 }
 406
 407 #define VM_FAULT_BADMAP         0x010000
 408 #define VM_FAULT_BADACCESS      0x020000
 409
 410 static vm_fault_t __do_page_fault(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 411                                   unsigned int mm_flags, unsigned long vm_flags,
 412                                   struct pt_regs *regs)
 413 {
 414         struct vm_area_struct *vma = find_vma(mm, addr);
 415
 416         if (unlikely(!vma))
 417                 return VM_FAULT_BADMAP;
 418
 419         /*
 420          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so we can handle
 421          * it.
 422          */
 423         if (unlikely(vma->vm_start > addr)) {
 424                 if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
 425                         return VM_FAULT_BADMAP;
 426                 if (expand_stack(vma, addr))
 427                         return VM_FAULT_BADMAP;
 428         }
 429
 430         /*
 431          * Check that the permissions on the VMA allow for the fault which
 432          * occurred.
 433          */
 434         if (!(vma->vm_flags & vm_flags))
 435                 return VM_FAULT_BADACCESS;
 436         return handle_mm_fault(vma, addr & PAGE_MASK, mm_flags, regs);
 437 }
 438
 439 static bool is_el0_instruction_abort(unsigned int esr)
 440 {
 441         return ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_IABT_LOW;
 442 }
 443
 444 /*
 445  * Note: not valid for EL1 DC IVAC, but we never use that such that it
 446  * should fault. EL0 cannot issue DC IVAC (undef).
 447  */
 448 static bool is_write_abort(unsigned int esr)
 449 {
 450         return (esr & ESR_ELx_WNR) && !(esr & ESR_ELx_CM);
 451 }
 452
 453 static int __kprobes do_page_fault(unsigned long far, unsigned int esr,
 454                                    struct pt_regs *regs)
 455 {
 456         const struct fault_info *inf;
 457         struct mm_struct *mm = current->mm;
 458         vm_fault_t fault;
 459         unsigned long vm_flags = VM_ACCESS_FLAGS;
 460         unsigned int mm_flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;
 461         unsigned long addr = untagged_addr(far);
 462
 463         if (kprobe_page_fault(regs, esr))
 464                 return 0;
 465
 466         /*
 467          * If we're in an interrupt or have no user context, we must not take
 468          * the fault.
 469          */
 470         if (faulthandler_disabled() || !mm)
 471                 goto no_context;
 472
 473         if (user_mode(regs))
 474                 mm_flags |= FAULT_FLAG_USER;
 475
 476         if (is_el0_instruction_abort(esr)) {
 477                 vm_flags = VM_EXEC;
 478                 mm_flags |= FAULT_FLAG_INSTRUCTION;
 479         } else if (is_write_abort(esr)) {
 480                 vm_flags = VM_WRITE;
 481                 mm_flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
 482         }
 483
 484         if (is_ttbr0_addr(addr) && is_el1_permission_fault(addr, esr, regs)) {
 485                 if (is_el1_instruction_abort(esr))
 486                         die_kernel_fault("execution of user memory",
 487                                          addr, esr, regs);
 488
 489                 if (!search_exception_tables(regs->pc))
 490                         die_kernel_fault("access to user memory outside uaccess routines",
 491                                          addr, esr, regs);
 492         }
 493
 494         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, addr);
 495
 496         /*
 497          * As per x86, we may deadlock here. However, since the kernel only
 498          * validly references user space from well defined areas of the code,
 499          * we can bug out early if this is from code which shouldn't.
 500          */
 501         if (!mmap_read_trylock(mm)) {
 502                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->pc))
 503                         goto no_context;
 504 retry:
 505                 mmap_read_lock(mm);
 506         } else {
 507                 /*
 508                  * The above down_read_trylock() might have succeeded in which
 509                  * case, we'll have missed the might_sleep() from down_read().
 510                  */
 511                 might_sleep();
 512 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
 513                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->pc)) {
 514                         mmap_read_unlock(mm);
 515                         goto no_context;
 516                 }
 517 #endif
 518         }
 519
 520         fault = __do_page_fault(mm, addr, mm_flags, vm_flags, regs);
 521
 522         /* Quick path to respond to signals */
 523         if (fault_signal_pending(fault, regs)) {
 524                 if (!user_mode(regs))
 525                         goto no_context;
 526                 return 0;
 527         }
 528
 529         if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
 530                 if (mm_flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
 531                         mm_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
 532                         goto retry;
 533                 }
 534         }
 535         mmap_read_unlock(mm);
 536
 537         /*
 538          * Handle the "normal" (no error) case first.
 539          */
 540         if (likely(!(fault & (VM_FAULT_ERROR | VM_FAULT_BADMAP |
 541                               VM_FAULT_BADACCESS))))
 542                 return 0;
 543
 544         /*
 545          * If we are in kernel mode at this point, we have no context to
 546          * handle this fault with.
 547          */
 548         if (!user_mode(regs))
 549                 goto no_context;
 550
 551         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
 552                 /*
 553                  * We ran out of memory, call the OOM killer, and return to
 554                  * userspace (which will retry the fault, or kill us if we got
 555                  * oom-killed).
 556                  */
 557                 pagefault_out_of_memory();
 558                 return 0;
 559         }
 560
 561         inf = esr_to_fault_info(esr);
 562         set_thread_esr(addr, esr);
 563         if (fault & VM_FAULT_SIGBUS) {
 564                 /*
 565                  * We had some memory, but were unable to successfully fix up
 566                  * this page fault.
 567                  */
 568                 arm64_force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, far, inf->name);
 569         } else if (fault & (VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | VM_FAULT_HWPOISON)) {
 570                 unsigned int lsb;
 571
 572                 lsb = PAGE_SHIFT;
 573                 if (fault & VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
 574                         lsb = hstate_index_to_shift(VM_FAULT_GET_HINDEX(fault));
 575
 576                 arm64_force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR, far, lsb, inf->name);
 577         } else {
 578                 /*
 579                  * Something tried to access memory that isn't in our memory
 580                  * map.
 581                  */
 582                 arm64_force_sig_fault(SIGSEGV,
 583                                       fault == VM_FAULT_BADACCESS ? SEGV_ACCERR : SEGV_MAPERR,
 584                                       far, inf->name);
 585         }
 586
 587         return 0;
 588
 589 no_context:
 590         __do_kernel_fault(addr, esr, regs);
 591         return 0;
 592 }
 593
 594 static int __kprobes do_translation_fault(unsigned long far,
 595                                           unsigned int esr,
 596                                           struct pt_regs *regs)
 597 {
 598         unsigned long addr = untagged_addr(far);
 599
 600         if (is_ttbr0_addr(addr))
 601                 return do_page_fault(far, esr, regs);
 602
 603         do_bad_area(far, esr, regs);
 604         return 0;
 605 }
 606
 607 static int do_alignment_fault(unsigned long far, unsigned int esr,
 608                               struct pt_regs *regs)
 609 {
 610         do_bad_area(far, esr, regs);
 611         return 0;
 612 }
 613
 614 static int do_bad(unsigned long far, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 615 {
 616         return 1; /* "fault" */
 617 }
 618
 619 static int do_sea(unsigned long far, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 620 {
 621         const struct fault_info *inf;
 622         unsigned long siaddr;
 623
 624         inf = esr_to_fault_info(esr);
 625
 626         if (user_mode(regs) && apei_claim_sea(regs) == 0) {
 627                 /*
 628                  * APEI claimed this as a firmware-first notification.
 629                  * Some processing deferred to task_work before ret_to_user().
 630                  */
 631                 return 0;
 632         }
 633
 634         if (esr & ESR_ELx_FnV) {
 635                 siaddr = 0;
 636         } else {
 637                 /*
 638                  * The architecture specifies that the tag bits of FAR_EL1 are
 639                  * UNKNOWN for synchronous external aborts. Mask them out now
 640                  * so that userspace doesn't see them.
 641                  */
 642                 siaddr  = untagged_addr(far);
 643         }
 644         arm64_notify_die(inf->name, regs, inf->sig, inf->code, siaddr, esr);
 645
 646         return 0;
 647 }
 648
 649 static int do_tag_check_fault(unsigned long far, unsigned int esr,
 650                               struct pt_regs *regs)
 651 {
 652         /*
 653          * The architecture specifies that bits 63:60 of FAR_EL1 are UNKNOWN for tag
 654          * check faults. Mask them out now so that userspace doesn't see them.
 655          */
 656         far &= (1UL << 60) - 1;
 657         do_bad_area(far, esr, regs);
 658         return 0;
 659 }
 660
 661 static const struct fault_info fault_info[] = {
 662         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "ttbr address size fault"       },
 663         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 address size fault"    },
 664         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 address size fault"    },
 665         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 address size fault"    },
 666         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 0 translation fault"     },
 667         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 1 translation fault"     },
 668         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 2 translation fault"     },
 669         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 3 translation fault"     },
 670         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 8"                     },
 671         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 1 access flag fault"     },
 672         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 2 access flag fault"     },
 673         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 3 access flag fault"     },
 674         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 12"                    },
 675         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 1 permission fault"      },
 676         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 2 permission fault"      },
 677         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 3 permission fault"      },
 678         { do_sea,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "synchronous external abort"    },
 679         { do_tag_check_fault,   SIGSEGV, SEGV_MTESERR,  "synchronous tag check fault"   },
 680         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 18"                    },
 681         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 19"                    },
 682         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 0 (translation table walk)"      },
 683         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 (translation table walk)"      },
 684         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 (translation table walk)"      },
 685         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 (translation table walk)"      },
 686         { do_sea,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "synchronous parity or ECC error" },    // Reserved when RAS is implemented
 687         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 25"                    },
 688         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 26"                    },
 689         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 27"                    },
 690         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 0 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 691         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 692         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 693         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 694         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 32"                    },
 695         { do_alignment_fault,   SIGBUS,  BUS_ADRALN,    "alignment fault"               },
 696         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 34"                    },
 697         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 35"                    },
 698         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 36"                    },
 699         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 37"                    },
 700         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 38"                    },
 701         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 39"                    },
 702         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 40"                    },
 703         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 41"                    },
 704         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 42"                    },
 705         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 43"                    },
 706         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 44"                    },
 707         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 45"                    },
 708         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 46"                    },
 709         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 47"                    },
 710         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "TLB conflict abort"            },
 711         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "Unsupported atomic hardware update fault"      },
 712         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 50"                    },
 713         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 51"                    },
 714         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "implementation fault (lockdown abort)" },
 715         { do_bad,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "implementation fault (unsupported exclusive)" },
 716         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 54"                    },
 717         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 55"                    },
 718         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 56"                    },
 719         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 57"                    },
 720         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 58"                    },
 721         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 59"                    },
 722         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 60"                    },
 723         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "section domain fault"          },
 724         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "page domain fault"             },
 725         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 63"                    },
 726 };
 727
 728 void do_mem_abort(unsigned long far, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 729 {
 730         const struct fault_info *inf = esr_to_fault_info(esr);
 731         unsigned long addr = untagged_addr(far);
 732
 733         if (!inf->fn(far, esr, regs))
 734                 return;
 735
 736         if (!user_mode(regs)) {
 737                 pr_alert("Unhandled fault at 0x%016lx\n", addr);
 738                 mem_abort_decode(esr);
 739                 show_pte(addr);
 740         }
 741
 742         /*
 743          * At this point we have an unrecognized fault type whose tag bits may
 744          * have been defined as UNKNOWN. Therefore we only expose the untagged
 745          * address to the signal handler.
 746          */
 747         arm64_notify_die(inf->name, regs, inf->sig, inf->code, addr, esr);
 748 }
 749 NOKPROBE_SYMBOL(do_mem_abort);
 750
 751 void do_el0_irq_bp_hardening(void)
 752 {
 753         /* PC has already been checked in entry.S */
 754         arm64_apply_bp_hardening();
 755 }
 756 NOKPROBE_SYMBOL(do_el0_irq_bp_hardening);
 757
 758 void do_sp_pc_abort(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 759 {
 760         arm64_notify_die("SP/PC alignment exception", regs, SIGBUS, BUS_ADRALN,
 761                          addr, esr);
 762 }
 763 NOKPROBE_SYMBOL(do_sp_pc_abort);
 764
 765 int __init early_brk64(unsigned long addr, unsigned int esr,
 766                        struct pt_regs *regs);
 767
 768 /*
 769  * __refdata because early_brk64 is __init, but the reference to it is
 770  * clobbered at arch_initcall time.
 771  * See traps.c and debug-monitors.c:debug_traps_init().
 772  */
 773 static struct fault_info __refdata debug_fault_info[] = {
 774         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware breakpoint"   },
 775         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware single-step"  },
 776         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware watchpoint"   },
 777         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "unknown 3"             },
 778         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_BRKPT,     "aarch32 BKPT"          },
 779         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "aarch32 vector catch"  },
 780         { early_brk64,  SIGTRAP,        TRAP_BRKPT,     "aarch64 BRK"           },
 781         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "unknown 7"             },
 782 };
 783
 784 void __init hook_debug_fault_code(int nr,
 785                                   int (*fn)(unsigned long, unsigned int, struct pt_regs *),
 786                                   int sig, int code, const char *name)
 787 {
 788         BUG_ON(nr < 0 || nr >= ARRAY_SIZE(debug_fault_info));
 789
 790         debug_fault_info[nr].fn         = fn;
 791         debug_fault_info[nr].sig        = sig;
 792         debug_fault_info[nr].code       = code;
 793         debug_fault_info[nr].name       = name;
 794 }
 795
 796 /*
 797  * In debug exception context, we explicitly disable preemption despite
 798  * having interrupts disabled.
 799  * This serves two purposes: it makes it much less likely that we would
 800  * accidentally schedule in exception context and it will force a warning
 801  * if we somehow manage to schedule by accident.
 802  */
 803 static void debug_exception_enter(struct pt_regs *regs)
 804 {
 805         preempt_disable();
 806
 807         /* This code is a bit fragile.  Test it. */
 808         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "exception_enter didn't work");
 809 }
 810 NOKPROBE_SYMBOL(debug_exception_enter);
 811
 812 static void debug_exception_exit(struct pt_regs *regs)
 813 {
 814         preempt_enable_no_resched();
 815 }
 816 NOKPROBE_SYMBOL(debug_exception_exit);
 817
 818 #ifdef CONFIG_ARM64_ERRATUM_1463225
 819 DECLARE_PER_CPU(int, __in_cortex_a76_erratum_1463225_wa);
 820
 821 static int cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler(struct pt_regs *regs)
 822 {
 823         if (user_mode(regs))
 824                 return 0;
 825
 826         if (!__this_cpu_read(__in_cortex_a76_erratum_1463225_wa))
 827                 return 0;
 828
 829         /*
 830          * We've taken a dummy step exception from the kernel to ensure
 831          * that interrupts are re-enabled on the syscall path. Return back
 832          * to cortex_a76_erratum_1463225_svc_handler() with debug exceptions
 833          * masked so that we can safely restore the mdscr and get on with
 834          * handling the syscall.
 835          */
 836         regs->pstate |= PSR_D_BIT;
 837         return 1;
 838 }
 839 #else
 840 static int cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler(struct pt_regs *regs)
 841 {
 842         return 0;
 843 }
 844 #endif /* CONFIG_ARM64_ERRATUM_1463225 */
 845 NOKPROBE_SYMBOL(cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler);
 846
 847 void do_debug_exception(unsigned long addr_if_watchpoint, unsigned int esr,
 848                         struct pt_regs *regs)
 849 {
 850         const struct fault_info *inf = esr_to_debug_fault_info(esr);
 851         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
 852
 853         if (cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler(regs))
 854                 return;
 855
 856         debug_exception_enter(regs);
 857
 858         if (user_mode(regs) && !is_ttbr0_addr(pc))
 859                 arm64_apply_bp_hardening();
 860
 861         if (inf->fn(addr_if_watchpoint, esr, regs)) {
 862                 arm64_notify_die(inf->name, regs, inf->sig, inf->code, pc, esr);
 863         }
 864
 865         debug_exception_exit(regs);
 866 }
 867 NOKPROBE_SYMBOL(do_debug_exception);