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/mte.h>
  37 #include <asm/processor.h>
  38 #include <asm/sysreg.h>
  39 #include <asm/system_misc.h>
  40 #include <asm/tlbflush.h>
  41 #include <asm/traps.h>
  42
  43 struct fault_info {
  44         int     (*fn)(unsigned long far, unsigned int esr,
  45                       struct pt_regs *regs);
  46         int     sig;
  47         int     code;
  48         const char *name;
  49 };
  50
  51 static const struct fault_info fault_info[];
  52 static struct fault_info debug_fault_info[];
  53
  54 static inline const struct fault_info *esr_to_fault_info(unsigned int esr)
  55 {
  56         return fault_info + (esr & ESR_ELx_FSC);
  57 }
  58
  59 static inline const struct fault_info *esr_to_debug_fault_info(unsigned int esr)
  60 {
  61         return debug_fault_info + DBG_ESR_EVT(esr);
  62 }
  63
  64 static void data_abort_decode(unsigned int esr)
  65 {
  66         pr_alert("Data abort info:\n");
  67
  68         if (esr & ESR_ELx_ISV) {
  69                 pr_alert("  Access size = %u byte(s)\n",
  70                          1U << ((esr & ESR_ELx_SAS) >> ESR_ELx_SAS_SHIFT));
  71                 pr_alert("  SSE = %lu, SRT = %lu\n",
  72                          (esr & ESR_ELx_SSE) >> ESR_ELx_SSE_SHIFT,
  73                          (esr & ESR_ELx_SRT_MASK) >> ESR_ELx_SRT_SHIFT);
  74                 pr_alert("  SF = %lu, AR = %lu\n",
  75                          (esr & ESR_ELx_SF) >> ESR_ELx_SF_SHIFT,
  76                          (esr & ESR_ELx_AR) >> ESR_ELx_AR_SHIFT);
  77         } else {
  78                 pr_alert("  ISV = 0, ISS = 0x%08lx\n", esr & ESR_ELx_ISS_MASK);
  79         }
  80
  81         pr_alert("  CM = %lu, WnR = %lu\n",
  82                  (esr & ESR_ELx_CM) >> ESR_ELx_CM_SHIFT,
  83                  (esr & ESR_ELx_WNR) >> ESR_ELx_WNR_SHIFT);
  84 }
  85
  86 static void mem_abort_decode(unsigned int esr)
  87 {
  88         pr_alert("Mem abort info:\n");
  89
  90         pr_alert("  ESR = 0x%08x\n", esr);
  91         pr_alert("  EC = 0x%02lx: %s, IL = %u bits\n",
  92                  ESR_ELx_EC(esr), esr_get_class_string(esr),
  93                  (esr & ESR_ELx_IL) ? 32 : 16);
  94         pr_alert("  SET = %lu, FnV = %lu\n",
  95                  (esr & ESR_ELx_SET_MASK) >> ESR_ELx_SET_SHIFT,
  96                  (esr & ESR_ELx_FnV) >> ESR_ELx_FnV_SHIFT);
  97         pr_alert("  EA = %lu, S1PTW = %lu\n",
  98                  (esr & ESR_ELx_EA) >> ESR_ELx_EA_SHIFT,
  99                  (esr & ESR_ELx_S1PTW) >> ESR_ELx_S1PTW_SHIFT);
 100
 101         if (esr_is_data_abort(esr))
 102                 data_abort_decode(esr);
 103 }
 104
 105 static inline unsigned long mm_to_pgd_phys(struct mm_struct *mm)
 106 {
 107         /* Either init_pg_dir or swapper_pg_dir */
 108         if (mm == &init_mm)
 109                 return __pa_symbol(mm->pgd);
 110
 111         return (unsigned long)virt_to_phys(mm->pgd);
 112 }
 113
 114 /*
 115  * Dump out the page tables associated with 'addr' in the currently active mm.
 116  */
 117 static void show_pte(unsigned long addr)
 118 {
 119         struct mm_struct *mm;
 120         pgd_t *pgdp;
 121         pgd_t pgd;
 122
 123         if (is_ttbr0_addr(addr)) {
 124                 /* TTBR0 */
 125                 mm = current->active_mm;
 126                 if (mm == &init_mm) {
 127                         pr_alert("[%016lx] user address but active_mm is swapper\n",
 128                                  addr);
 129                         return;
 130                 }
 131         } else if (is_ttbr1_addr(addr)) {
 132                 /* TTBR1 */
 133                 mm = &init_mm;
 134         } else {
 135                 pr_alert("[%016lx] address between user and kernel address ranges\n",
 136                          addr);
 137                 return;
 138         }
 139
 140         pr_alert("%s pgtable: %luk pages, %llu-bit VAs, pgdp=%016lx\n",
 141                  mm == &init_mm ? "swapper" : "user", PAGE_SIZE / SZ_1K,
 142                  vabits_actual, mm_to_pgd_phys(mm));
 143         pgdp = pgd_offset(mm, addr);
 144         pgd = READ_ONCE(*pgdp);
 145         pr_alert("[%016lx] pgd=%016llx", addr, pgd_val(pgd));
 146
 147         do {
 148                 p4d_t *p4dp, p4d;
 149                 pud_t *pudp, pud;
 150                 pmd_t *pmdp, pmd;
 151                 pte_t *ptep, pte;
 152
 153                 if (pgd_none(pgd) || pgd_bad(pgd))
 154                         break;
 155
 156                 p4dp = p4d_offset(pgdp, addr);
 157                 p4d = READ_ONCE(*p4dp);
 158                 pr_cont(", p4d=%016llx", p4d_val(p4d));
 159                 if (p4d_none(p4d) || p4d_bad(p4d))
 160                         break;
 161
 162                 pudp = pud_offset(p4dp, addr);
 163                 pud = READ_ONCE(*pudp);
 164                 pr_cont(", pud=%016llx", pud_val(pud));
 165                 if (pud_none(pud) || pud_bad(pud))
 166                         break;
 167
 168                 pmdp = pmd_offset(pudp, addr);
 169                 pmd = READ_ONCE(*pmdp);
 170                 pr_cont(", pmd=%016llx", pmd_val(pmd));
 171                 if (pmd_none(pmd) || pmd_bad(pmd))
 172                         break;
 173
 174                 ptep = pte_offset_map(pmdp, addr);
 175                 pte = READ_ONCE(*ptep);
 176                 pr_cont(", pte=%016llx", pte_val(pte));
 177                 pte_unmap(ptep);
 178         } while(0);
 179
 180         pr_cont("\n");
 181 }
 182
 183 /*
 184  * This function sets the access flags (dirty, accessed), as well as write
 185  * permission, and only to a more permissive setting.
 186  *
 187  * It needs to cope with hardware update of the accessed/dirty state by other
 188  * agents in the system and can safely skip the __sync_icache_dcache() call as,
 189  * like set_pte_at(), the PTE is never changed from no-exec to exec here.
 190  *
 191  * Returns whether or not the PTE actually changed.
 192  */
 193 int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 194                           unsigned long address, pte_t *ptep,
 195                           pte_t entry, int dirty)
 196 {
 197         pteval_t old_pteval, pteval;
 198         pte_t pte = READ_ONCE(*ptep);
 199
 200         if (pte_same(pte, entry))
 201                 return 0;
 202
 203         /* only preserve the access flags and write permission */
 204         pte_val(entry) &= PTE_RDONLY | PTE_AF | PTE_WRITE | PTE_DIRTY;
 205
 206         /*
 207          * Setting the flags must be done atomically to avoid racing with the
 208          * hardware update of the access/dirty state. The PTE_RDONLY bit must
 209          * be set to the most permissive (lowest value) of *ptep and entry
 210          * (calculated as: a & b == ~(~a | ~b)).
 211          */
 212         pte_val(entry) ^= PTE_RDONLY;
 213         pteval = pte_val(pte);
 214         do {
 215                 old_pteval = pteval;
 216                 pteval ^= PTE_RDONLY;
 217                 pteval |= pte_val(entry);
 218                 pteval ^= PTE_RDONLY;
 219                 pteval = cmpxchg_relaxed(&pte_val(*ptep), old_pteval, pteval);
 220         } while (pteval != old_pteval);
 221
 222         /* Invalidate a stale read-only entry */
 223         if (dirty)
 224                 flush_tlb_page(vma, address);
 225         return 1;
 226 }
 227
 228 static bool is_el1_instruction_abort(unsigned int esr)
 229 {
 230         return ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_IABT_CUR;
 231 }
 232
 233 static inline bool is_el1_permission_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 234                                            struct pt_regs *regs)
 235 {
 236         unsigned int ec       = ESR_ELx_EC(esr);
 237         unsigned int fsc_type = esr & ESR_ELx_FSC_TYPE;
 238
 239         if (ec != ESR_ELx_EC_DABT_CUR && ec != ESR_ELx_EC_IABT_CUR)
 240                 return false;
 241
 242         if (fsc_type == ESR_ELx_FSC_PERM)
 243                 return true;
 244
 245         if (is_ttbr0_addr(addr) && system_uses_ttbr0_pan())
 246                 return fsc_type == ESR_ELx_FSC_FAULT &&
 247                         (regs->pstate & PSR_PAN_BIT);
 248
 249         return false;
 250 }
 251
 252 static bool __kprobes is_spurious_el1_translation_fault(unsigned long addr,
 253                                                         unsigned int esr,
 254                                                         struct pt_regs *regs)
 255 {
 256         unsigned long flags;
 257         u64 par, dfsc;
 258
 259         if (ESR_ELx_EC(esr) != ESR_ELx_EC_DABT_CUR ||
 260             (esr & ESR_ELx_FSC_TYPE) != ESR_ELx_FSC_FAULT)
 261                 return false;
 262
 263         local_irq_save(flags);
 264         asm volatile("at s1e1r, %0" :: "r" (addr));
 265         isb();
 266         par = read_sysreg_par();
 267         local_irq_restore(flags);
 268
 269         /*
 270          * If we now have a valid translation, treat the translation fault as
 271          * spurious.
 272          */
 273         if (!(par & SYS_PAR_EL1_F))
 274                 return true;
 275
 276         /*
 277          * If we got a different type of fault from the AT instruction,
 278          * treat the translation fault as spurious.
 279          */
 280         dfsc = FIELD_GET(SYS_PAR_EL1_FST, par);
 281         return (dfsc & ESR_ELx_FSC_TYPE) != ESR_ELx_FSC_FAULT;
 282 }
 283
 284 static void die_kernel_fault(const char *msg, unsigned long addr,
 285                              unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 286 {
 287         bust_spinlocks(1);
 288
 289         pr_alert("Unable to handle kernel %s at virtual address %016lx\n", msg,
 290                  addr);
 291
 292         mem_abort_decode(esr);
 293
 294         show_pte(addr);
 295         die("Oops", regs, esr);
 296         bust_spinlocks(0);
 297         do_exit(SIGKILL);
 298 }
 299
 300 static void report_tag_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 301                              struct pt_regs *regs)
 302 {
 303 }
 304
 305 static void do_tag_recovery(unsigned long addr, unsigned int esr,
 306                            struct pt_regs *regs)
 307 {
 308         static bool reported;
 309
 310         if (!READ_ONCE(reported)) {
 311                 report_tag_fault(addr, esr, regs);
 312                 WRITE_ONCE(reported, true);
 313         }
 314
 315         /*
 316          * Disable MTE Tag Checking on the local CPU for the current EL.
 317          * It will be done lazily on the other CPUs when they will hit a
 318          * tag fault.
 319          */
 320         sysreg_clear_set(sctlr_el1, SCTLR_ELx_TCF_MASK, SCTLR_ELx_TCF_NONE);
 321         isb();
 322 }
 323
 324 static bool is_el1_mte_sync_tag_check_fault(unsigned int esr)
 325 {
 326         unsigned int ec = ESR_ELx_EC(esr);
 327         unsigned int fsc = esr & ESR_ELx_FSC;
 328
 329         if (ec != ESR_ELx_EC_DABT_CUR)
 330                 return false;
 331
 332         if (fsc == ESR_ELx_FSC_MTE)
 333                 return true;
 334
 335         return false;
 336 }
 337
 338 static void __do_kernel_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 339                               struct pt_regs *regs)
 340 {
 341         const char *msg;
 342
 343         /*
 344          * Are we prepared to handle this kernel fault?
 345          * We are almost certainly not prepared to handle instruction faults.
 346          */
 347         if (!is_el1_instruction_abort(esr) && fixup_exception(regs))
 348                 return;
 349
 350         if (WARN_RATELIMIT(is_spurious_el1_translation_fault(addr, esr, regs),
 351             "Ignoring spurious kernel translation fault at virtual address %016lx\n", addr))
 352                 return;
 353
 354         if (is_el1_mte_sync_tag_check_fault(esr)) {
 355                 do_tag_recovery(addr, esr, regs);
 356
 357                 return;
 358         }
 359
 360         if (is_el1_permission_fault(addr, esr, regs)) {
 361                 if (esr & ESR_ELx_WNR)
 362                         msg = "write to read-only memory";
 363                 else if (is_el1_instruction_abort(esr))
 364                         msg = "execute from non-executable memory";
 365                 else
 366                         msg = "read from unreadable memory";
 367         } else if (addr < PAGE_SIZE) {
 368                 msg = "NULL pointer dereference";
 369         } else {
 370                 msg = "paging request";
 371         }
 372
 373         die_kernel_fault(msg, addr, esr, regs);
 374 }
 375
 376 static void set_thread_esr(unsigned long address, unsigned int esr)
 377 {
 378         current->thread.fault_address = address;
 379
 380         /*
 381          * If the faulting address is in the kernel, we must sanitize the ESR.
 382          * From userspace's point of view, kernel-only mappings don't exist
 383          * at all, so we report them as level 0 translation faults.
 384          * (This is not quite the way that "no mapping there at all" behaves:
 385          * an alignment fault not caused by the memory type would take
 386          * precedence over translation fault for a real access to empty
 387          * space. Unfortunately we can't easily distinguish "alignment fault
 388          * not caused by memory type" from "alignment fault caused by memory
 389          * type", so we ignore this wrinkle and just return the translation
 390          * fault.)
 391          */
 392         if (!is_ttbr0_addr(current->thread.fault_address)) {
 393                 switch (ESR_ELx_EC(esr)) {
 394                 case ESR_ELx_EC_DABT_LOW:
 395                         /*
 396                          * These bits provide only information about the
 397                          * faulting instruction, which userspace knows already.
 398                          * We explicitly clear bits which are architecturally
 399                          * RES0 in case they are given meanings in future.
 400                          * We always report the ESR as if the fault was taken
 401                          * to EL1 and so ISV and the bits in ISS[23:14] are
 402                          * clear. (In fact it always will be a fault to EL1.)
 403                          */
 404                         esr &= ESR_ELx_EC_MASK | ESR_ELx_IL |
 405                                 ESR_ELx_CM | ESR_ELx_WNR;
 406                         esr |= ESR_ELx_FSC_FAULT;
 407                         break;
 408                 case ESR_ELx_EC_IABT_LOW:
 409                         /*
 410                          * Claim a level 0 translation fault.
 411                          * All other bits are architecturally RES0 for faults
 412                          * reported with that DFSC value, so we clear them.
 413                          */
 414                         esr &= ESR_ELx_EC_MASK | ESR_ELx_IL;
 415                         esr |= ESR_ELx_FSC_FAULT;
 416                         break;
 417                 default:
 418                         /*
 419                          * This should never happen (entry.S only brings us
 420                          * into this code for insn and data aborts from a lower
 421                          * exception level). Fail safe by not providing an ESR
 422                          * context record at all.
 423                          */
 424                         WARN(1, "ESR 0x%x is not DABT or IABT from EL0\n", esr);
 425                         esr = 0;
 426                         break;
 427                 }
 428         }
 429
 430         current->thread.fault_code = esr;
 431 }
 432
 433 static void do_bad_area(unsigned long far, unsigned int esr,
 434                         struct pt_regs *regs)
 435 {
 436         unsigned long addr = untagged_addr(far);
 437
 438         /*
 439          * If we are in kernel mode at this point, we have no context to
 440          * handle this fault with.
 441          */
 442         if (user_mode(regs)) {
 443                 const struct fault_info *inf = esr_to_fault_info(esr);
 444
 445                 set_thread_esr(addr, esr);
 446                 arm64_force_sig_fault(inf->sig, inf->code, far, inf->name);
 447         } else {
 448                 __do_kernel_fault(addr, esr, regs);
 449         }
 450 }
 451
 452 #define VM_FAULT_BADMAP         0x010000
 453 #define VM_FAULT_BADACCESS      0x020000
 454
 455 static vm_fault_t __do_page_fault(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 456                                   unsigned int mm_flags, unsigned long vm_flags,
 457                                   struct pt_regs *regs)
 458 {
 459         struct vm_area_struct *vma = find_vma(mm, addr);
 460
 461         if (unlikely(!vma))
 462                 return VM_FAULT_BADMAP;
 463
 464         /*
 465          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so we can handle
 466          * it.
 467          */
 468         if (unlikely(vma->vm_start > addr)) {
 469                 if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
 470                         return VM_FAULT_BADMAP;
 471                 if (expand_stack(vma, addr))
 472                         return VM_FAULT_BADMAP;
 473         }
 474
 475         /*
 476          * Check that the permissions on the VMA allow for the fault which
 477          * occurred.
 478          */
 479         if (!(vma->vm_flags & vm_flags))
 480                 return VM_FAULT_BADACCESS;
 481         return handle_mm_fault(vma, addr & PAGE_MASK, mm_flags, regs);
 482 }
 483
 484 static bool is_el0_instruction_abort(unsigned int esr)
 485 {
 486         return ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_IABT_LOW;
 487 }
 488
 489 /*
 490  * Note: not valid for EL1 DC IVAC, but we never use that such that it
 491  * should fault. EL0 cannot issue DC IVAC (undef).
 492  */
 493 static bool is_write_abort(unsigned int esr)
 494 {
 495         return (esr & ESR_ELx_WNR) && !(esr & ESR_ELx_CM);
 496 }
 497
 498 static int __kprobes do_page_fault(unsigned long far, unsigned int esr,
 499                                    struct pt_regs *regs)
 500 {
 501         const struct fault_info *inf;
 502         struct mm_struct *mm = current->mm;
 503         vm_fault_t fault;
 504         unsigned long vm_flags = VM_ACCESS_FLAGS;
 505         unsigned int mm_flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;
 506         unsigned long addr = untagged_addr(far);
 507
 508         if (kprobe_page_fault(regs, esr))
 509                 return 0;
 510
 511         /*
 512          * If we're in an interrupt or have no user context, we must not take
 513          * the fault.
 514          */
 515         if (faulthandler_disabled() || !mm)
 516                 goto no_context;
 517
 518         if (user_mode(regs))
 519                 mm_flags |= FAULT_FLAG_USER;
 520
 521         if (is_el0_instruction_abort(esr)) {
 522                 vm_flags = VM_EXEC;
 523                 mm_flags |= FAULT_FLAG_INSTRUCTION;
 524         } else if (is_write_abort(esr)) {
 525                 vm_flags = VM_WRITE;
 526                 mm_flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
 527         }
 528
 529         if (is_ttbr0_addr(addr) && is_el1_permission_fault(addr, esr, regs)) {
 530                 if (is_el1_instruction_abort(esr))
 531                         die_kernel_fault("execution of user memory",
 532                                          addr, esr, regs);
 533
 534                 if (!search_exception_tables(regs->pc))
 535                         die_kernel_fault("access to user memory outside uaccess routines",
 536                                          addr, esr, regs);
 537         }
 538
 539         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, addr);
 540
 541         /*
 542          * As per x86, we may deadlock here. However, since the kernel only
 543          * validly references user space from well defined areas of the code,
 544          * we can bug out early if this is from code which shouldn't.
 545          */
 546         if (!mmap_read_trylock(mm)) {
 547                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->pc))
 548                         goto no_context;
 549 retry:
 550                 mmap_read_lock(mm);
 551         } else {
 552                 /*
 553                  * The above down_read_trylock() might have succeeded in which
 554                  * case, we'll have missed the might_sleep() from down_read().
 555                  */
 556                 might_sleep();
 557 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
 558                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->pc)) {
 559                         mmap_read_unlock(mm);
 560                         goto no_context;
 561                 }
 562 #endif
 563         }
 564
 565         fault = __do_page_fault(mm, addr, mm_flags, vm_flags, regs);
 566
 567         /* Quick path to respond to signals */
 568         if (fault_signal_pending(fault, regs)) {
 569                 if (!user_mode(regs))
 570                         goto no_context;
 571                 return 0;
 572         }
 573
 574         if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
 575                 if (mm_flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
 576                         mm_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
 577                         goto retry;
 578                 }
 579         }
 580         mmap_read_unlock(mm);
 581
 582         /*
 583          * Handle the "normal" (no error) case first.
 584          */
 585         if (likely(!(fault & (VM_FAULT_ERROR | VM_FAULT_BADMAP |
 586                               VM_FAULT_BADACCESS))))
 587                 return 0;
 588
 589         /*
 590          * If we are in kernel mode at this point, we have no context to
 591          * handle this fault with.
 592          */
 593         if (!user_mode(regs))
 594                 goto no_context;
 595
 596         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
 597                 /*
 598                  * We ran out of memory, call the OOM killer, and return to
 599                  * userspace (which will retry the fault, or kill us if we got
 600                  * oom-killed).
 601                  */
 602                 pagefault_out_of_memory();
 603                 return 0;
 604         }
 605
 606         inf = esr_to_fault_info(esr);
 607         set_thread_esr(addr, esr);
 608         if (fault & VM_FAULT_SIGBUS) {
 609                 /*
 610                  * We had some memory, but were unable to successfully fix up
 611                  * this page fault.
 612                  */
 613                 arm64_force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, far, inf->name);
 614         } else if (fault & (VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | VM_FAULT_HWPOISON)) {
 615                 unsigned int lsb;
 616
 617                 lsb = PAGE_SHIFT;
 618                 if (fault & VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
 619                         lsb = hstate_index_to_shift(VM_FAULT_GET_HINDEX(fault));
 620
 621                 arm64_force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR, far, lsb, inf->name);
 622         } else {
 623                 /*
 624                  * Something tried to access memory that isn't in our memory
 625                  * map.
 626                  */
 627                 arm64_force_sig_fault(SIGSEGV,
 628                                       fault == VM_FAULT_BADACCESS ? SEGV_ACCERR : SEGV_MAPERR,
 629                                       far, inf->name);
 630         }
 631
 632         return 0;
 633
 634 no_context:
 635         __do_kernel_fault(addr, esr, regs);
 636         return 0;
 637 }
 638
 639 static int __kprobes do_translation_fault(unsigned long far,
 640                                           unsigned int esr,
 641                                           struct pt_regs *regs)
 642 {
 643         unsigned long addr = untagged_addr(far);
 644
 645         if (is_ttbr0_addr(addr))
 646                 return do_page_fault(far, esr, regs);
 647
 648         do_bad_area(far, esr, regs);
 649         return 0;
 650 }
 651
 652 static int do_alignment_fault(unsigned long far, unsigned int esr,
 653                               struct pt_regs *regs)
 654 {
 655         do_bad_area(far, esr, regs);
 656         return 0;
 657 }
 658
 659 static int do_bad(unsigned long far, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 660 {
 661         return 1; /* "fault" */
 662 }
 663
 664 static int do_sea(unsigned long far, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 665 {
 666         const struct fault_info *inf;
 667         unsigned long siaddr;
 668
 669         inf = esr_to_fault_info(esr);
 670
 671         if (user_mode(regs) && apei_claim_sea(regs) == 0) {
 672                 /*
 673                  * APEI claimed this as a firmware-first notification.
 674                  * Some processing deferred to task_work before ret_to_user().
 675                  */
 676                 return 0;
 677         }
 678
 679         if (esr & ESR_ELx_FnV) {
 680                 siaddr = 0;
 681         } else {
 682                 /*
 683                  * The architecture specifies that the tag bits of FAR_EL1 are
 684                  * UNKNOWN for synchronous external aborts. Mask them out now
 685                  * so that userspace doesn't see them.
 686                  */
 687                 siaddr  = untagged_addr(far);
 688         }
 689         arm64_notify_die(inf->name, regs, inf->sig, inf->code, siaddr, esr);
 690
 691         return 0;
 692 }
 693
 694 static int do_tag_check_fault(unsigned long far, unsigned int esr,
 695                               struct pt_regs *regs)
 696 {
 697         /*
 698          * The architecture specifies that bits 63:60 of FAR_EL1 are UNKNOWN for tag
 699          * check faults. Mask them out now so that userspace doesn't see them.
 700          */
 701         far &= (1UL << 60) - 1;
 702         do_bad_area(far, esr, regs);
 703         return 0;
 704 }
 705
 706 static const struct fault_info fault_info[] = {
 707         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "ttbr address size fault"       },
 708         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 address size fault"    },
 709         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 address size fault"    },
 710         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 address size fault"    },
 711         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 0 translation fault"     },
 712         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 1 translation fault"     },
 713         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 2 translation fault"     },
 714         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 3 translation fault"     },
 715         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 8"                     },
 716         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 1 access flag fault"     },
 717         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 2 access flag fault"     },
 718         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 3 access flag fault"     },
 719         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 12"                    },
 720         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 1 permission fault"      },
 721         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 2 permission fault"      },
 722         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 3 permission fault"      },
 723         { do_sea,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "synchronous external abort"    },
 724         { do_tag_check_fault,   SIGSEGV, SEGV_MTESERR,  "synchronous tag check fault"   },
 725         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 18"                    },
 726         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 19"                    },
 727         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 0 (translation table walk)"      },
 728         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 (translation table walk)"      },
 729         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 (translation table walk)"      },
 730         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 (translation table walk)"      },
 731         { do_sea,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "synchronous parity or ECC error" },    // Reserved when RAS is implemented
 732         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 25"                    },
 733         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 26"                    },
 734         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 27"                    },
 735         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 0 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 736         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 737         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 738         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 739         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 32"                    },
 740         { do_alignment_fault,   SIGBUS,  BUS_ADRALN,    "alignment fault"               },
 741         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 34"                    },
 742         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 35"                    },
 743         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 36"                    },
 744         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 37"                    },
 745         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 38"                    },
 746         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 39"                    },
 747         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 40"                    },
 748         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 41"                    },
 749         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 42"                    },
 750         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 43"                    },
 751         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 44"                    },
 752         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 45"                    },
 753         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 46"                    },
 754         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 47"                    },
 755         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "TLB conflict abort"            },
 756         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "Unsupported atomic hardware update fault"      },
 757         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 50"                    },
 758         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 51"                    },
 759         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "implementation fault (lockdown abort)" },
 760         { do_bad,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "implementation fault (unsupported exclusive)" },
 761         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 54"                    },
 762         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 55"                    },
 763         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 56"                    },
 764         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 57"                    },
 765         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 58"                    },
 766         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 59"                    },
 767         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 60"                    },
 768         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "section domain fault"          },
 769         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "page domain fault"             },
 770         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 63"                    },
 771 };
 772
 773 void do_mem_abort(unsigned long far, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 774 {
 775         const struct fault_info *inf = esr_to_fault_info(esr);
 776         unsigned long addr = untagged_addr(far);
 777
 778         if (!inf->fn(far, esr, regs))
 779                 return;
 780
 781         if (!user_mode(regs)) {
 782                 pr_alert("Unhandled fault at 0x%016lx\n", addr);
 783                 mem_abort_decode(esr);
 784                 show_pte(addr);
 785         }
 786
 787         /*
 788          * At this point we have an unrecognized fault type whose tag bits may
 789          * have been defined as UNKNOWN. Therefore we only expose the untagged
 790          * address to the signal handler.
 791          */
 792         arm64_notify_die(inf->name, regs, inf->sig, inf->code, addr, esr);
 793 }
 794 NOKPROBE_SYMBOL(do_mem_abort);
 795
 796 void do_el0_irq_bp_hardening(void)
 797 {
 798         /* PC has already been checked in entry.S */
 799         arm64_apply_bp_hardening();
 800 }
 801 NOKPROBE_SYMBOL(do_el0_irq_bp_hardening);
 802
 803 void do_sp_pc_abort(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 804 {
 805         arm64_notify_die("SP/PC alignment exception", regs, SIGBUS, BUS_ADRALN,
 806                          addr, esr);
 807 }
 808 NOKPROBE_SYMBOL(do_sp_pc_abort);
 809
 810 int __init early_brk64(unsigned long addr, unsigned int esr,
 811                        struct pt_regs *regs);
 812
 813 /*
 814  * __refdata because early_brk64 is __init, but the reference to it is
 815  * clobbered at arch_initcall time.
 816  * See traps.c and debug-monitors.c:debug_traps_init().
 817  */
 818 static struct fault_info __refdata debug_fault_info[] = {
 819         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware breakpoint"   },
 820         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware single-step"  },
 821         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware watchpoint"   },
 822         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "unknown 3"             },
 823         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_BRKPT,     "aarch32 BKPT"          },
 824         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "aarch32 vector catch"  },
 825         { early_brk64,  SIGTRAP,        TRAP_BRKPT,     "aarch64 BRK"           },
 826         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "unknown 7"             },
 827 };
 828
 829 void __init hook_debug_fault_code(int nr,
 830                                   int (*fn)(unsigned long, unsigned int, struct pt_regs *),
 831                                   int sig, int code, const char *name)
 832 {
 833         BUG_ON(nr < 0 || nr >= ARRAY_SIZE(debug_fault_info));
 834
 835         debug_fault_info[nr].fn         = fn;
 836         debug_fault_info[nr].sig        = sig;
 837         debug_fault_info[nr].code       = code;
 838         debug_fault_info[nr].name       = name;
 839 }
 840
 841 /*
 842  * In debug exception context, we explicitly disable preemption despite
 843  * having interrupts disabled.
 844  * This serves two purposes: it makes it much less likely that we would
 845  * accidentally schedule in exception context and it will force a warning
 846  * if we somehow manage to schedule by accident.
 847  */
 848 static void debug_exception_enter(struct pt_regs *regs)
 849 {
 850         preempt_disable();
 851
 852         /* This code is a bit fragile.  Test it. */
 853         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "exception_enter didn't work");
 854 }
 855 NOKPROBE_SYMBOL(debug_exception_enter);
 856
 857 static void debug_exception_exit(struct pt_regs *regs)
 858 {
 859         preempt_enable_no_resched();
 860 }
 861 NOKPROBE_SYMBOL(debug_exception_exit);
 862
 863 #ifdef CONFIG_ARM64_ERRATUM_1463225
 864 DECLARE_PER_CPU(int, __in_cortex_a76_erratum_1463225_wa);
 865
 866 static int cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler(struct pt_regs *regs)
 867 {
 868         if (user_mode(regs))
 869                 return 0;
 870
 871         if (!__this_cpu_read(__in_cortex_a76_erratum_1463225_wa))
 872                 return 0;
 873
 874         /*
 875          * We've taken a dummy step exception from the kernel to ensure
 876          * that interrupts are re-enabled on the syscall path. Return back
 877          * to cortex_a76_erratum_1463225_svc_handler() with debug exceptions
 878          * masked so that we can safely restore the mdscr and get on with
 879          * handling the syscall.
 880          */
 881         regs->pstate |= PSR_D_BIT;
 882         return 1;
 883 }
 884 #else
 885 static int cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler(struct pt_regs *regs)
 886 {
 887         return 0;
 888 }
 889 #endif /* CONFIG_ARM64_ERRATUM_1463225 */
 890 NOKPROBE_SYMBOL(cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler);
 891
 892 void do_debug_exception(unsigned long addr_if_watchpoint, unsigned int esr,
 893                         struct pt_regs *regs)
 894 {
 895         const struct fault_info *inf = esr_to_debug_fault_info(esr);
 896         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
 897
 898         if (cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler(regs))
 899                 return;
 900
 901         debug_exception_enter(regs);
 902
 903         if (user_mode(regs) && !is_ttbr0_addr(pc))
 904                 arm64_apply_bp_hardening();
 905
 906         if (inf->fn(addr_if_watchpoint, esr, regs)) {
 907                 arm64_notify_die(inf->name, regs, inf->sig, inf->code, pc, esr);
 908         }
 909
 910         debug_exception_exit(regs);
 911 }
 912 NOKPROBE_SYMBOL(do_debug_exception);