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/extable.h>
  12 #include <linux/signal.h>
  13 #include <linux/mm.h>
  14 #include <linux/hardirq.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/kprobes.h>
  17 #include <linux/uaccess.h>
  18 #include <linux/page-flags.h>
  19 #include <linux/sched/signal.h>
  20 #include <linux/sched/debug.h>
  21 #include <linux/highmem.h>
  22 #include <linux/perf_event.h>
  23 #include <linux/preempt.h>
  24 #include <linux/hugetlb.h>
  25
  26 #include <asm/acpi.h>
  27 #include <asm/bug.h>
  28 #include <asm/cmpxchg.h>
  29 #include <asm/cpufeature.h>
  30 #include <asm/exception.h>
  31 #include <asm/daifflags.h>
  32 #include <asm/debug-monitors.h>
  33 #include <asm/esr.h>
  34 #include <asm/kasan.h>
  35 #include <asm/sysreg.h>
  36 #include <asm/system_misc.h>
  37 #include <asm/pgtable.h>
  38 #include <asm/tlbflush.h>
  39 #include <asm/traps.h>
  40
  41 struct fault_info {
  42         int     (*fn)(unsigned long addr, unsigned int esr,
  43                       struct pt_regs *regs);
  44         int     sig;
  45         int     code;
  46         const char *name;
  47 };
  48
  49 static const struct fault_info fault_info[];
  50 static struct fault_info debug_fault_info[];
  51
  52 static inline const struct fault_info *esr_to_fault_info(unsigned int esr)
  53 {
  54         return fault_info + (esr & ESR_ELx_FSC);
  55 }
  56
  57 static inline const struct fault_info *esr_to_debug_fault_info(unsigned int esr)
  58 {
  59         return debug_fault_info + DBG_ESR_EVT(esr);
  60 }
  61
  62 static void data_abort_decode(unsigned int esr)
  63 {
  64         pr_alert("Data abort info:\n");
  65
  66         if (esr & ESR_ELx_ISV) {
  67                 pr_alert("  Access size = %u byte(s)\n",
  68                          1U << ((esr & ESR_ELx_SAS) >> ESR_ELx_SAS_SHIFT));
  69                 pr_alert("  SSE = %lu, SRT = %lu\n",
  70                          (esr & ESR_ELx_SSE) >> ESR_ELx_SSE_SHIFT,
  71                          (esr & ESR_ELx_SRT_MASK) >> ESR_ELx_SRT_SHIFT);
  72                 pr_alert("  SF = %lu, AR = %lu\n",
  73                          (esr & ESR_ELx_SF) >> ESR_ELx_SF_SHIFT,
  74                          (esr & ESR_ELx_AR) >> ESR_ELx_AR_SHIFT);
  75         } else {
  76                 pr_alert("  ISV = 0, ISS = 0x%08lx\n", esr & ESR_ELx_ISS_MASK);
  77         }
  78
  79         pr_alert("  CM = %lu, WnR = %lu\n",
  80                  (esr & ESR_ELx_CM) >> ESR_ELx_CM_SHIFT,
  81                  (esr & ESR_ELx_WNR) >> ESR_ELx_WNR_SHIFT);
  82 }
  83
  84 static void mem_abort_decode(unsigned int esr)
  85 {
  86         pr_alert("Mem abort info:\n");
  87
  88         pr_alert("  ESR = 0x%08x\n", esr);
  89         pr_alert("  Exception class = %s, IL = %u bits\n",
  90                  esr_get_class_string(esr),
  91                  (esr & ESR_ELx_IL) ? 32 : 16);
  92         pr_alert("  SET = %lu, FnV = %lu\n",
  93                  (esr & ESR_ELx_SET_MASK) >> ESR_ELx_SET_SHIFT,
  94                  (esr & ESR_ELx_FnV) >> ESR_ELx_FnV_SHIFT);
  95         pr_alert("  EA = %lu, S1PTW = %lu\n",
  96                  (esr & ESR_ELx_EA) >> ESR_ELx_EA_SHIFT,
  97                  (esr & ESR_ELx_S1PTW) >> ESR_ELx_S1PTW_SHIFT);
  98
  99         if (esr_is_data_abort(esr))
 100                 data_abort_decode(esr);
 101 }
 102
 103 static inline bool is_ttbr0_addr(unsigned long addr)
 104 {
 105         /* entry assembly clears tags for TTBR0 addrs */
 106         return addr < TASK_SIZE;
 107 }
 108
 109 static inline bool is_ttbr1_addr(unsigned long addr)
 110 {
 111         /* TTBR1 addresses may have a tag if KASAN_SW_TAGS is in use */
 112         return arch_kasan_reset_tag(addr) >= VA_START;
 113 }
 114
 115 /*
 116  * Dump out the page tables associated with 'addr' in the currently active mm.
 117  */
 118 static void show_pte(unsigned long addr)
 119 {
 120         struct mm_struct *mm;
 121         pgd_t *pgdp;
 122         pgd_t pgd;
 123
 124         if (is_ttbr0_addr(addr)) {
 125                 /* TTBR0 */
 126                 mm = current->active_mm;
 127                 if (mm == &init_mm) {
 128                         pr_alert("[%016lx] user address but active_mm is swapper\n",
 129                                  addr);
 130                         return;
 131                 }
 132         } else if (is_ttbr1_addr(addr)) {
 133                 /* TTBR1 */
 134                 mm = &init_mm;
 135         } else {
 136                 pr_alert("[%016lx] address between user and kernel address ranges\n",
 137                          addr);
 138                 return;
 139         }
 140
 141         pr_alert("%s pgtable: %luk pages, %llu-bit VAs, pgdp=%016lx\n",
 142                  mm == &init_mm ? "swapper" : "user", PAGE_SIZE / SZ_1K,
 143                  vabits_actual, (unsigned long)virt_to_phys(mm->pgd));
 144         pgdp = pgd_offset(mm, addr);
 145         pgd = READ_ONCE(*pgdp);
 146         pr_alert("[%016lx] pgd=%016llx", addr, pgd_val(pgd));
 147
 148         do {
 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                 pudp = pud_offset(pgdp, addr);
 157                 pud = READ_ONCE(*pudp);
 158                 pr_cont(", pud=%016llx", pud_val(pud));
 159                 if (pud_none(pud) || pud_bad(pud))
 160                         break;
 161
 162                 pmdp = pmd_offset(pudp, addr);
 163                 pmd = READ_ONCE(*pmdp);
 164                 pr_cont(", pmd=%016llx", pmd_val(pmd));
 165                 if (pmd_none(pmd) || pmd_bad(pmd))
 166                         break;
 167
 168                 ptep = pte_offset_map(pmdp, addr);
 169                 pte = READ_ONCE(*ptep);
 170                 pr_cont(", pte=%016llx", pte_val(pte));
 171                 pte_unmap(ptep);
 172         } while(0);
 173
 174         pr_cont("\n");
 175 }
 176
 177 /*
 178  * This function sets the access flags (dirty, accessed), as well as write
 179  * permission, and only to a more permissive setting.
 180  *
 181  * It needs to cope with hardware update of the accessed/dirty state by other
 182  * agents in the system and can safely skip the __sync_icache_dcache() call as,
 183  * like set_pte_at(), the PTE is never changed from no-exec to exec here.
 184  *
 185  * Returns whether or not the PTE actually changed.
 186  */
 187 int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 188                           unsigned long address, pte_t *ptep,
 189                           pte_t entry, int dirty)
 190 {
 191         pteval_t old_pteval, pteval;
 192         pte_t pte = READ_ONCE(*ptep);
 193
 194         if (pte_same(pte, entry))
 195                 return 0;
 196
 197         /* only preserve the access flags and write permission */
 198         pte_val(entry) &= PTE_RDONLY | PTE_AF | PTE_WRITE | PTE_DIRTY;
 199
 200         /*
 201          * Setting the flags must be done atomically to avoid racing with the
 202          * hardware update of the access/dirty state. The PTE_RDONLY bit must
 203          * be set to the most permissive (lowest value) of *ptep and entry
 204          * (calculated as: a & b == ~(~a | ~b)).
 205          */
 206         pte_val(entry) ^= PTE_RDONLY;
 207         pteval = pte_val(pte);
 208         do {
 209                 old_pteval = pteval;
 210                 pteval ^= PTE_RDONLY;
 211                 pteval |= pte_val(entry);
 212                 pteval ^= PTE_RDONLY;
 213                 pteval = cmpxchg_relaxed(&pte_val(*ptep), old_pteval, pteval);
 214         } while (pteval != old_pteval);
 215
 216         flush_tlb_fix_spurious_fault(vma, address);
 217         return 1;
 218 }
 219
 220 static bool is_el1_instruction_abort(unsigned int esr)
 221 {
 222         return ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_IABT_CUR;
 223 }
 224
 225 static inline bool is_el1_permission_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 226                                            struct pt_regs *regs)
 227 {
 228         unsigned int ec       = ESR_ELx_EC(esr);
 229         unsigned int fsc_type = esr & ESR_ELx_FSC_TYPE;
 230
 231         if (ec != ESR_ELx_EC_DABT_CUR && ec != ESR_ELx_EC_IABT_CUR)
 232                 return false;
 233
 234         if (fsc_type == ESR_ELx_FSC_PERM)
 235                 return true;
 236
 237         if (is_ttbr0_addr(addr) && system_uses_ttbr0_pan())
 238                 return fsc_type == ESR_ELx_FSC_FAULT &&
 239                         (regs->pstate & PSR_PAN_BIT);
 240
 241         return false;
 242 }
 243
 244 static void die_kernel_fault(const char *msg, unsigned long addr,
 245                              unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 246 {
 247         bust_spinlocks(1);
 248
 249         pr_alert("Unable to handle kernel %s at virtual address %016lx\n", msg,
 250                  addr);
 251
 252         mem_abort_decode(esr);
 253
 254         show_pte(addr);
 255         die("Oops", regs, esr);
 256         bust_spinlocks(0);
 257         do_exit(SIGKILL);
 258 }
 259
 260 static void __do_kernel_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 261                               struct pt_regs *regs)
 262 {
 263         const char *msg;
 264
 265         /*
 266          * Are we prepared to handle this kernel fault?
 267          * We are almost certainly not prepared to handle instruction faults.
 268          */
 269         if (!is_el1_instruction_abort(esr) && fixup_exception(regs))
 270                 return;
 271
 272         if (is_el1_permission_fault(addr, esr, regs)) {
 273                 if (esr & ESR_ELx_WNR)
 274                         msg = "write to read-only memory";
 275                 else
 276                         msg = "read from unreadable memory";
 277         } else if (addr < PAGE_SIZE) {
 278                 msg = "NULL pointer dereference";
 279         } else {
 280                 msg = "paging request";
 281         }
 282
 283         die_kernel_fault(msg, addr, esr, regs);
 284 }
 285
 286 static void set_thread_esr(unsigned long address, unsigned int esr)
 287 {
 288         current->thread.fault_address = address;
 289
 290         /*
 291          * If the faulting address is in the kernel, we must sanitize the ESR.
 292          * From userspace's point of view, kernel-only mappings don't exist
 293          * at all, so we report them as level 0 translation faults.
 294          * (This is not quite the way that "no mapping there at all" behaves:
 295          * an alignment fault not caused by the memory type would take
 296          * precedence over translation fault for a real access to empty
 297          * space. Unfortunately we can't easily distinguish "alignment fault
 298          * not caused by memory type" from "alignment fault caused by memory
 299          * type", so we ignore this wrinkle and just return the translation
 300          * fault.)
 301          */
 302         if (!is_ttbr0_addr(current->thread.fault_address)) {
 303                 switch (ESR_ELx_EC(esr)) {
 304                 case ESR_ELx_EC_DABT_LOW:
 305                         /*
 306                          * These bits provide only information about the
 307                          * faulting instruction, which userspace knows already.
 308                          * We explicitly clear bits which are architecturally
 309                          * RES0 in case they are given meanings in future.
 310                          * We always report the ESR as if the fault was taken
 311                          * to EL1 and so ISV and the bits in ISS[23:14] are
 312                          * clear. (In fact it always will be a fault to EL1.)
 313                          */
 314                         esr &= ESR_ELx_EC_MASK | ESR_ELx_IL |
 315                                 ESR_ELx_CM | ESR_ELx_WNR;
 316                         esr |= ESR_ELx_FSC_FAULT;
 317                         break;
 318                 case ESR_ELx_EC_IABT_LOW:
 319                         /*
 320                          * Claim a level 0 translation fault.
 321                          * All other bits are architecturally RES0 for faults
 322                          * reported with that DFSC value, so we clear them.
 323                          */
 324                         esr &= ESR_ELx_EC_MASK | ESR_ELx_IL;
 325                         esr |= ESR_ELx_FSC_FAULT;
 326                         break;
 327                 default:
 328                         /*
 329                          * This should never happen (entry.S only brings us
 330                          * into this code for insn and data aborts from a lower
 331                          * exception level). Fail safe by not providing an ESR
 332                          * context record at all.
 333                          */
 334                         WARN(1, "ESR 0x%x is not DABT or IABT from EL0\n", esr);
 335                         esr = 0;
 336                         break;
 337                 }
 338         }
 339
 340         current->thread.fault_code = esr;
 341 }
 342
 343 static void do_bad_area(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 344 {
 345         /*
 346          * If we are in kernel mode at this point, we have no context to
 347          * handle this fault with.
 348          */
 349         if (user_mode(regs)) {
 350                 const struct fault_info *inf = esr_to_fault_info(esr);
 351
 352                 set_thread_esr(addr, esr);
 353                 arm64_force_sig_fault(inf->sig, inf->code, (void __user *)addr,
 354                                       inf->name);
 355         } else {
 356                 __do_kernel_fault(addr, esr, regs);
 357         }
 358 }
 359
 360 #define VM_FAULT_BADMAP         0x010000
 361 #define VM_FAULT_BADACCESS      0x020000
 362
 363 static vm_fault_t __do_page_fault(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 364                            unsigned int mm_flags, unsigned long vm_flags)
 365 {
 366         struct vm_area_struct *vma = find_vma(mm, addr);
 367
 368         if (unlikely(!vma))
 369                 return VM_FAULT_BADMAP;
 370
 371         /*
 372          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so we can handle
 373          * it.
 374          */
 375         if (unlikely(vma->vm_start > addr)) {
 376                 if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
 377                         return VM_FAULT_BADMAP;
 378                 if (expand_stack(vma, addr))
 379                         return VM_FAULT_BADMAP;
 380         }
 381
 382         /*
 383          * Check that the permissions on the VMA allow for the fault which
 384          * occurred.
 385          */
 386         if (!(vma->vm_flags & vm_flags))
 387                 return VM_FAULT_BADACCESS;
 388         return handle_mm_fault(vma, addr & PAGE_MASK, mm_flags);
 389 }
 390
 391 static bool is_el0_instruction_abort(unsigned int esr)
 392 {
 393         return ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_IABT_LOW;
 394 }
 395
 396 /*
 397  * Note: not valid for EL1 DC IVAC, but we never use that such that it
 398  * should fault. EL0 cannot issue DC IVAC (undef).
 399  */
 400 static bool is_write_abort(unsigned int esr)
 401 {
 402         return (esr & ESR_ELx_WNR) && !(esr & ESR_ELx_CM);
 403 }
 404
 405 static int __kprobes do_page_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 406                                    struct pt_regs *regs)
 407 {
 408         const struct fault_info *inf;
 409         struct mm_struct *mm = current->mm;
 410         vm_fault_t fault, major = 0;
 411         unsigned long vm_flags = VM_READ | VM_WRITE;
 412         unsigned int mm_flags = FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
 413
 414         if (kprobe_page_fault(regs, esr))
 415                 return 0;
 416
 417         /*
 418          * If we're in an interrupt or have no user context, we must not take
 419          * the fault.
 420          */
 421         if (faulthandler_disabled() || !mm)
 422                 goto no_context;
 423
 424         if (user_mode(regs))
 425                 mm_flags |= FAULT_FLAG_USER;
 426
 427         if (is_el0_instruction_abort(esr)) {
 428                 vm_flags = VM_EXEC;
 429                 mm_flags |= FAULT_FLAG_INSTRUCTION;
 430         } else if (is_write_abort(esr)) {
 431                 vm_flags = VM_WRITE;
 432                 mm_flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
 433         }
 434
 435         if (is_ttbr0_addr(addr) && is_el1_permission_fault(addr, esr, regs)) {
 436                 /* regs->orig_addr_limit may be 0 if we entered from EL0 */
 437                 if (regs->orig_addr_limit == KERNEL_DS)
 438                         die_kernel_fault("access to user memory with fs=KERNEL_DS",
 439                                          addr, esr, regs);
 440
 441                 if (is_el1_instruction_abort(esr))
 442                         die_kernel_fault("execution of user memory",
 443                                          addr, esr, regs);
 444
 445                 if (!search_exception_tables(regs->pc))
 446                         die_kernel_fault("access to user memory outside uaccess routines",
 447                                          addr, esr, regs);
 448         }
 449
 450         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, addr);
 451
 452         /*
 453          * As per x86, we may deadlock here. However, since the kernel only
 454          * validly references user space from well defined areas of the code,
 455          * we can bug out early if this is from code which shouldn't.
 456          */
 457         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
 458                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->pc))
 459                         goto no_context;
 460 retry:
 461                 down_read(&mm->mmap_sem);
 462         } else {
 463                 /*
 464                  * The above down_read_trylock() might have succeeded in which
 465                  * case, we'll have missed the might_sleep() from down_read().
 466                  */
 467                 might_sleep();
 468 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
 469                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->pc)) {
 470                         up_read(&mm->mmap_sem);
 471                         goto no_context;
 472                 }
 473 #endif
 474         }
 475
 476         fault = __do_page_fault(mm, addr, mm_flags, vm_flags);
 477         major |= fault & VM_FAULT_MAJOR;
 478
 479         if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
 480                 /*
 481                  * If we need to retry but a fatal signal is pending,
 482                  * handle the signal first. We do not need to release
 483                  * the mmap_sem because it would already be released
 484                  * in __lock_page_or_retry in mm/filemap.c.
 485                  */
 486                 if (fatal_signal_pending(current)) {
 487                         if (!user_mode(regs))
 488                                 goto no_context;
 489                         return 0;
 490                 }
 491
 492                 /*
 493                  * Clear FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY to avoid any risk of
 494                  * starvation.
 495                  */
 496                 if (mm_flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
 497                         mm_flags &= ~FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY;
 498                         mm_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
 499                         goto retry;
 500                 }
 501         }
 502         up_read(&mm->mmap_sem);
 503
 504         /*
 505          * Handle the "normal" (no error) case first.
 506          */
 507         if (likely(!(fault & (VM_FAULT_ERROR | VM_FAULT_BADMAP |
 508                               VM_FAULT_BADACCESS)))) {
 509                 /*
 510                  * Major/minor page fault accounting is only done
 511                  * once. If we go through a retry, it is extremely
 512                  * likely that the page will be found in page cache at
 513                  * that point.
 514                  */
 515                 if (major) {
 516                         current->maj_flt++;
 517                         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MAJ, 1, regs,
 518                                       addr);
 519                 } else {
 520                         current->min_flt++;
 521                         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MIN, 1, regs,
 522                                       addr);
 523                 }
 524
 525                 return 0;
 526         }
 527
 528         /*
 529          * If we are in kernel mode at this point, we have no context to
 530          * handle this fault with.
 531          */
 532         if (!user_mode(regs))
 533                 goto no_context;
 534
 535         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
 536                 /*
 537                  * We ran out of memory, call the OOM killer, and return to
 538                  * userspace (which will retry the fault, or kill us if we got
 539                  * oom-killed).
 540                  */
 541                 pagefault_out_of_memory();
 542                 return 0;
 543         }
 544
 545         inf = esr_to_fault_info(esr);
 546         set_thread_esr(addr, esr);
 547         if (fault & VM_FAULT_SIGBUS) {
 548                 /*
 549                  * We had some memory, but were unable to successfully fix up
 550                  * this page fault.
 551                  */
 552                 arm64_force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, (void __user *)addr,
 553                                       inf->name);
 554         } else if (fault & (VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | VM_FAULT_HWPOISON)) {
 555                 unsigned int lsb;
 556
 557                 lsb = PAGE_SHIFT;
 558                 if (fault & VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
 559                         lsb = hstate_index_to_shift(VM_FAULT_GET_HINDEX(fault));
 560
 561                 arm64_force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR, (void __user *)addr, lsb,
 562                                        inf->name);
 563         } else {
 564                 /*
 565                  * Something tried to access memory that isn't in our memory
 566                  * map.
 567                  */
 568                 arm64_force_sig_fault(SIGSEGV,
 569                                       fault == VM_FAULT_BADACCESS ? SEGV_ACCERR : SEGV_MAPERR,
 570                                       (void __user *)addr,
 571                                       inf->name);
 572         }
 573
 574         return 0;
 575
 576 no_context:
 577         __do_kernel_fault(addr, esr, regs);
 578         return 0;
 579 }
 580
 581 static int __kprobes do_translation_fault(unsigned long addr,
 582                                           unsigned int esr,
 583                                           struct pt_regs *regs)
 584 {
 585         if (is_ttbr0_addr(addr))
 586                 return do_page_fault(addr, esr, regs);
 587
 588         do_bad_area(addr, esr, regs);
 589         return 0;
 590 }
 591
 592 static int do_alignment_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 593                               struct pt_regs *regs)
 594 {
 595         do_bad_area(addr, esr, regs);
 596         return 0;
 597 }
 598
 599 static int do_bad(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 600 {
 601         return 1; /* "fault" */
 602 }
 603
 604 static int do_sea(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 605 {
 606         const struct fault_info *inf;
 607         void __user *siaddr;
 608
 609         inf = esr_to_fault_info(esr);
 610
 611         /*
 612          * Return value ignored as we rely on signal merging.
 613          * Future patches will make this more robust.
 614          */
 615         apei_claim_sea(regs);
 616
 617         if (esr & ESR_ELx_FnV)
 618                 siaddr = NULL;
 619         else
 620                 siaddr  = (void __user *)addr;
 621         arm64_notify_die(inf->name, regs, inf->sig, inf->code, siaddr, esr);
 622
 623         return 0;
 624 }
 625
 626 static const struct fault_info fault_info[] = {
 627         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "ttbr address size fault"       },
 628         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 address size fault"    },
 629         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 address size fault"    },
 630         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 address size fault"    },
 631         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 0 translation fault"     },
 632         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 1 translation fault"     },
 633         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 2 translation fault"     },
 634         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 3 translation fault"     },
 635         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 8"                     },
 636         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 1 access flag fault"     },
 637         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 2 access flag fault"     },
 638         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 3 access flag fault"     },
 639         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 12"                    },
 640         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 1 permission fault"      },
 641         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 2 permission fault"      },
 642         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 3 permission fault"      },
 643         { do_sea,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "synchronous external abort"    },
 644         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 17"                    },
 645         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 18"                    },
 646         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 19"                    },
 647         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 0 (translation table walk)"      },
 648         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 (translation table walk)"      },
 649         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 (translation table walk)"      },
 650         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 (translation table walk)"      },
 651         { do_sea,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "synchronous parity or ECC error" },    // Reserved when RAS is implemented
 652         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 25"                    },
 653         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 26"                    },
 654         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 27"                    },
 655         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 0 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 656         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 657         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 658         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 659         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 32"                    },
 660         { do_alignment_fault,   SIGBUS,  BUS_ADRALN,    "alignment fault"               },
 661         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 34"                    },
 662         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 35"                    },
 663         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 36"                    },
 664         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 37"                    },
 665         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 38"                    },
 666         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 39"                    },
 667         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 40"                    },
 668         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 41"                    },
 669         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 42"                    },
 670         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 43"                    },
 671         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 44"                    },
 672         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 45"                    },
 673         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 46"                    },
 674         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 47"                    },
 675         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "TLB conflict abort"            },
 676         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "Unsupported atomic hardware update fault"      },
 677         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 50"                    },
 678         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 51"                    },
 679         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "implementation fault (lockdown abort)" },
 680         { do_bad,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "implementation fault (unsupported exclusive)" },
 681         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 54"                    },
 682         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 55"                    },
 683         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 56"                    },
 684         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 57"                    },
 685         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 58"                    },
 686         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 59"                    },
 687         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 60"                    },
 688         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "section domain fault"          },
 689         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "page domain fault"             },
 690         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 63"                    },
 691 };
 692
 693 asmlinkage void __exception do_mem_abort(unsigned long addr, unsigned int esr,
 694                                          struct pt_regs *regs)
 695 {
 696         const struct fault_info *inf = esr_to_fault_info(esr);
 697
 698         if (!inf->fn(addr, esr, regs))
 699                 return;
 700
 701         if (!user_mode(regs)) {
 702                 pr_alert("Unhandled fault at 0x%016lx\n", addr);
 703                 mem_abort_decode(esr);
 704                 show_pte(addr);
 705         }
 706
 707         arm64_notify_die(inf->name, regs,
 708                          inf->sig, inf->code, (void __user *)addr, esr);
 709 }
 710
 711 asmlinkage void __exception do_el0_irq_bp_hardening(void)
 712 {
 713         /* PC has already been checked in entry.S */
 714         arm64_apply_bp_hardening();
 715 }
 716
 717 asmlinkage void __exception do_el0_ia_bp_hardening(unsigned long addr,
 718                                                    unsigned int esr,
 719                                                    struct pt_regs *regs)
 720 {
 721         /*
 722          * We've taken an instruction abort from userspace and not yet
 723          * re-enabled IRQs. If the address is a kernel address, apply
 724          * BP hardening prior to enabling IRQs and pre-emption.
 725          */
 726         if (!is_ttbr0_addr(addr))
 727                 arm64_apply_bp_hardening();
 728
 729         local_daif_restore(DAIF_PROCCTX);
 730         do_mem_abort(addr, esr, regs);
 731 }
 732
 733
 734 asmlinkage void __exception do_sp_pc_abort(unsigned long addr,
 735                                            unsigned int esr,
 736                                            struct pt_regs *regs)
 737 {
 738         if (user_mode(regs)) {
 739                 if (!is_ttbr0_addr(instruction_pointer(regs)))
 740                         arm64_apply_bp_hardening();
 741                 local_daif_restore(DAIF_PROCCTX);
 742         }
 743
 744         arm64_notify_die("SP/PC alignment exception", regs,
 745                          SIGBUS, BUS_ADRALN, (void __user *)addr, esr);
 746 }
 747
 748 int __init early_brk64(unsigned long addr, unsigned int esr,
 749                        struct pt_regs *regs);
 750
 751 /*
 752  * __refdata because early_brk64 is __init, but the reference to it is
 753  * clobbered at arch_initcall time.
 754  * See traps.c and debug-monitors.c:debug_traps_init().
 755  */
 756 static struct fault_info __refdata debug_fault_info[] = {
 757         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware breakpoint"   },
 758         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware single-step"  },
 759         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware watchpoint"   },
 760         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "unknown 3"             },
 761         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_BRKPT,     "aarch32 BKPT"          },
 762         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "aarch32 vector catch"  },
 763         { early_brk64,  SIGTRAP,        TRAP_BRKPT,     "aarch64 BRK"           },
 764         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "unknown 7"             },
 765 };
 766
 767 void __init hook_debug_fault_code(int nr,
 768                                   int (*fn)(unsigned long, unsigned int, struct pt_regs *),
 769                                   int sig, int code, const char *name)
 770 {
 771         BUG_ON(nr < 0 || nr >= ARRAY_SIZE(debug_fault_info));
 772
 773         debug_fault_info[nr].fn         = fn;
 774         debug_fault_info[nr].sig        = sig;
 775         debug_fault_info[nr].code       = code;
 776         debug_fault_info[nr].name       = name;
 777 }
 778
 779 /*
 780  * In debug exception context, we explicitly disable preemption despite
 781  * having interrupts disabled.
 782  * This serves two purposes: it makes it much less likely that we would
 783  * accidentally schedule in exception context and it will force a warning
 784  * if we somehow manage to schedule by accident.
 785  */
 786 static void debug_exception_enter(struct pt_regs *regs)
 787 {
 788         /*
 789          * Tell lockdep we disabled irqs in entry.S. Do nothing if they were
 790          * already disabled to preserve the last enabled/disabled addresses.
 791          */
 792         if (interrupts_enabled(regs))
 793                 trace_hardirqs_off();
 794
 795         if (user_mode(regs)) {
 796                 RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 797         } else {
 798                 /*
 799                  * We might have interrupted pretty much anything.  In
 800                  * fact, if we're a debug exception, we can even interrupt
 801                  * NMI processing. We don't want this code makes in_nmi()
 802                  * to return true, but we need to notify RCU.
 803                  */
 804                 rcu_nmi_enter();
 805         }
 806
 807         preempt_disable();
 808
 809         /* This code is a bit fragile.  Test it. */
 810         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "exception_enter didn't work");
 811 }
 812 NOKPROBE_SYMBOL(debug_exception_enter);
 813
 814 static void debug_exception_exit(struct pt_regs *regs)
 815 {
 816         preempt_enable_no_resched();
 817
 818         if (!user_mode(regs))
 819                 rcu_nmi_exit();
 820
 821         if (interrupts_enabled(regs))
 822                 trace_hardirqs_on();
 823 }
 824 NOKPROBE_SYMBOL(debug_exception_exit);
 825
 826 #ifdef CONFIG_ARM64_ERRATUM_1463225
 827 DECLARE_PER_CPU(int, __in_cortex_a76_erratum_1463225_wa);
 828
 829 static int __exception
 830 cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler(struct pt_regs *regs)
 831 {
 832         if (user_mode(regs))
 833                 return 0;
 834
 835         if (!__this_cpu_read(__in_cortex_a76_erratum_1463225_wa))
 836                 return 0;
 837
 838         /*
 839          * We've taken a dummy step exception from the kernel to ensure
 840          * that interrupts are re-enabled on the syscall path. Return back
 841          * to cortex_a76_erratum_1463225_svc_handler() with debug exceptions
 842          * masked so that we can safely restore the mdscr and get on with
 843          * handling the syscall.
 844          */
 845         regs->pstate |= PSR_D_BIT;
 846         return 1;
 847 }
 848 #else
 849 static int __exception
 850 cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler(struct pt_regs *regs)
 851 {
 852         return 0;
 853 }
 854 #endif /* CONFIG_ARM64_ERRATUM_1463225 */
 855
 856 asmlinkage void __exception do_debug_exception(unsigned long addr_if_watchpoint,
 857                                                unsigned int esr,
 858                                                struct pt_regs *regs)
 859 {
 860         const struct fault_info *inf = esr_to_debug_fault_info(esr);
 861         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
 862
 863         if (cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler(regs))
 864                 return;
 865
 866         debug_exception_enter(regs);
 867
 868         if (user_mode(regs) && !is_ttbr0_addr(pc))
 869                 arm64_apply_bp_hardening();
 870
 871         if (inf->fn(addr_if_watchpoint, esr, regs)) {
 872                 arm64_notify_die(inf->name, regs,
 873                                  inf->sig, inf->code, (void __user *)pc, esr);
 874         }
 875
 876         debug_exception_exit(regs);
 877 }
 878 NOKPROBE_SYMBOL(do_debug_exception);