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/pgtable.h>
  40 #include <asm/tlbflush.h>
  41 #include <asm/traps.h>
  42
  43 struct fault_info {
  44         int     (*fn)(unsigned long addr, 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         flush_tlb_fix_spurious_fault(vma, address);
 223         return 1;
 224 }
 225
 226 static bool is_el1_instruction_abort(unsigned int esr)
 227 {
 228         return ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_IABT_CUR;
 229 }
 230
 231 static inline bool is_el1_permission_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 232                                            struct pt_regs *regs)
 233 {
 234         unsigned int ec       = ESR_ELx_EC(esr);
 235         unsigned int fsc_type = esr & ESR_ELx_FSC_TYPE;
 236
 237         if (ec != ESR_ELx_EC_DABT_CUR && ec != ESR_ELx_EC_IABT_CUR)
 238                 return false;
 239
 240         if (fsc_type == ESR_ELx_FSC_PERM)
 241                 return true;
 242
 243         if (is_ttbr0_addr(addr) && system_uses_ttbr0_pan())
 244                 return fsc_type == ESR_ELx_FSC_FAULT &&
 245                         (regs->pstate & PSR_PAN_BIT);
 246
 247         return false;
 248 }
 249
 250 static bool __kprobes is_spurious_el1_translation_fault(unsigned long addr,
 251                                                         unsigned int esr,
 252                                                         struct pt_regs *regs)
 253 {
 254         unsigned long flags;
 255         u64 par, dfsc;
 256
 257         if (ESR_ELx_EC(esr) != ESR_ELx_EC_DABT_CUR ||
 258             (esr & ESR_ELx_FSC_TYPE) != ESR_ELx_FSC_FAULT)
 259                 return false;
 260
 261         local_irq_save(flags);
 262         asm volatile("at s1e1r, %0" :: "r" (addr));
 263         isb();
 264         par = read_sysreg(par_el1);
 265         local_irq_restore(flags);
 266
 267         /*
 268          * If we now have a valid translation, treat the translation fault as
 269          * spurious.
 270          */
 271         if (!(par & SYS_PAR_EL1_F))
 272                 return true;
 273
 274         /*
 275          * If we got a different type of fault from the AT instruction,
 276          * treat the translation fault as spurious.
 277          */
 278         dfsc = FIELD_GET(SYS_PAR_EL1_FST, par);
 279         return (dfsc & ESR_ELx_FSC_TYPE) != ESR_ELx_FSC_FAULT;
 280 }
 281
 282 static void die_kernel_fault(const char *msg, unsigned long addr,
 283                              unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 284 {
 285         bust_spinlocks(1);
 286
 287         pr_alert("Unable to handle kernel %s at virtual address %016lx\n", msg,
 288                  addr);
 289
 290         mem_abort_decode(esr);
 291
 292         show_pte(addr);
 293         die("Oops", regs, esr);
 294         bust_spinlocks(0);
 295         do_exit(SIGKILL);
 296 }
 297
 298 static void __do_kernel_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 299                               struct pt_regs *regs)
 300 {
 301         const char *msg;
 302
 303         /*
 304          * Are we prepared to handle this kernel fault?
 305          * We are almost certainly not prepared to handle instruction faults.
 306          */
 307         if (!is_el1_instruction_abort(esr) && fixup_exception(regs))
 308                 return;
 309
 310         if (WARN_RATELIMIT(is_spurious_el1_translation_fault(addr, esr, regs),
 311             "Ignoring spurious kernel translation fault at virtual address %016lx\n", addr))
 312                 return;
 313
 314         if (is_el1_permission_fault(addr, esr, regs)) {
 315                 if (esr & ESR_ELx_WNR)
 316                         msg = "write to read-only memory";
 317                 else if (is_el1_instruction_abort(esr))
 318                         msg = "execute from non-executable memory";
 319                 else
 320                         msg = "read from unreadable memory";
 321         } else if (addr < PAGE_SIZE) {
 322                 msg = "NULL pointer dereference";
 323         } else {
 324                 msg = "paging request";
 325         }
 326
 327         die_kernel_fault(msg, addr, esr, regs);
 328 }
 329
 330 static void set_thread_esr(unsigned long address, unsigned int esr)
 331 {
 332         current->thread.fault_address = address;
 333
 334         /*
 335          * If the faulting address is in the kernel, we must sanitize the ESR.
 336          * From userspace's point of view, kernel-only mappings don't exist
 337          * at all, so we report them as level 0 translation faults.
 338          * (This is not quite the way that "no mapping there at all" behaves:
 339          * an alignment fault not caused by the memory type would take
 340          * precedence over translation fault for a real access to empty
 341          * space. Unfortunately we can't easily distinguish "alignment fault
 342          * not caused by memory type" from "alignment fault caused by memory
 343          * type", so we ignore this wrinkle and just return the translation
 344          * fault.)
 345          */
 346         if (!is_ttbr0_addr(current->thread.fault_address)) {
 347                 switch (ESR_ELx_EC(esr)) {
 348                 case ESR_ELx_EC_DABT_LOW:
 349                         /*
 350                          * These bits provide only information about the
 351                          * faulting instruction, which userspace knows already.
 352                          * We explicitly clear bits which are architecturally
 353                          * RES0 in case they are given meanings in future.
 354                          * We always report the ESR as if the fault was taken
 355                          * to EL1 and so ISV and the bits in ISS[23:14] are
 356                          * clear. (In fact it always will be a fault to EL1.)
 357                          */
 358                         esr &= ESR_ELx_EC_MASK | ESR_ELx_IL |
 359                                 ESR_ELx_CM | ESR_ELx_WNR;
 360                         esr |= ESR_ELx_FSC_FAULT;
 361                         break;
 362                 case ESR_ELx_EC_IABT_LOW:
 363                         /*
 364                          * Claim a level 0 translation fault.
 365                          * All other bits are architecturally RES0 for faults
 366                          * reported with that DFSC value, so we clear them.
 367                          */
 368                         esr &= ESR_ELx_EC_MASK | ESR_ELx_IL;
 369                         esr |= ESR_ELx_FSC_FAULT;
 370                         break;
 371                 default:
 372                         /*
 373                          * This should never happen (entry.S only brings us
 374                          * into this code for insn and data aborts from a lower
 375                          * exception level). Fail safe by not providing an ESR
 376                          * context record at all.
 377                          */
 378                         WARN(1, "ESR 0x%x is not DABT or IABT from EL0\n", esr);
 379                         esr = 0;
 380                         break;
 381                 }
 382         }
 383
 384         current->thread.fault_code = esr;
 385 }
 386
 387 static void do_bad_area(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 388 {
 389         /*
 390          * If we are in kernel mode at this point, we have no context to
 391          * handle this fault with.
 392          */
 393         if (user_mode(regs)) {
 394                 const struct fault_info *inf = esr_to_fault_info(esr);
 395
 396                 set_thread_esr(addr, esr);
 397                 arm64_force_sig_fault(inf->sig, inf->code, (void __user *)addr,
 398                                       inf->name);
 399         } else {
 400                 __do_kernel_fault(addr, esr, regs);
 401         }
 402 }
 403
 404 #define VM_FAULT_BADMAP         0x010000
 405 #define VM_FAULT_BADACCESS      0x020000
 406
 407 static vm_fault_t __do_page_fault(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 408                            unsigned int mm_flags, unsigned long vm_flags)
 409 {
 410         struct vm_area_struct *vma = find_vma(mm, addr);
 411
 412         if (unlikely(!vma))
 413                 return VM_FAULT_BADMAP;
 414
 415         /*
 416          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so we can handle
 417          * it.
 418          */
 419         if (unlikely(vma->vm_start > addr)) {
 420                 if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
 421                         return VM_FAULT_BADMAP;
 422                 if (expand_stack(vma, addr))
 423                         return VM_FAULT_BADMAP;
 424         }
 425
 426         /*
 427          * Check that the permissions on the VMA allow for the fault which
 428          * occurred.
 429          */
 430         if (!(vma->vm_flags & vm_flags))
 431                 return VM_FAULT_BADACCESS;
 432         return handle_mm_fault(vma, addr & PAGE_MASK, mm_flags);
 433 }
 434
 435 static bool is_el0_instruction_abort(unsigned int esr)
 436 {
 437         return ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_IABT_LOW;
 438 }
 439
 440 /*
 441  * Note: not valid for EL1 DC IVAC, but we never use that such that it
 442  * should fault. EL0 cannot issue DC IVAC (undef).
 443  */
 444 static bool is_write_abort(unsigned int esr)
 445 {
 446         return (esr & ESR_ELx_WNR) && !(esr & ESR_ELx_CM);
 447 }
 448
 449 static int __kprobes do_page_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 450                                    struct pt_regs *regs)
 451 {
 452         const struct fault_info *inf;
 453         struct mm_struct *mm = current->mm;
 454         vm_fault_t fault, major = 0;
 455         unsigned long vm_flags = VM_ACCESS_FLAGS;
 456         unsigned int mm_flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;
 457
 458         if (kprobe_page_fault(regs, esr))
 459                 return 0;
 460
 461         /*
 462          * If we're in an interrupt or have no user context, we must not take
 463          * the fault.
 464          */
 465         if (faulthandler_disabled() || !mm)
 466                 goto no_context;
 467
 468         if (user_mode(regs))
 469                 mm_flags |= FAULT_FLAG_USER;
 470
 471         if (is_el0_instruction_abort(esr)) {
 472                 vm_flags = VM_EXEC;
 473                 mm_flags |= FAULT_FLAG_INSTRUCTION;
 474         } else if (is_write_abort(esr)) {
 475                 vm_flags = VM_WRITE;
 476                 mm_flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
 477         }
 478
 479         if (is_ttbr0_addr(addr) && is_el1_permission_fault(addr, esr, regs)) {
 480                 /* regs->orig_addr_limit may be 0 if we entered from EL0 */
 481                 if (regs->orig_addr_limit == KERNEL_DS)
 482                         die_kernel_fault("access to user memory with fs=KERNEL_DS",
 483                                          addr, esr, regs);
 484
 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 (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
 502                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->pc))
 503                         goto no_context;
 504 retry:
 505                 down_read(&mm->mmap_sem);
 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                         up_read(&mm->mmap_sem);
 515                         goto no_context;
 516                 }
 517 #endif
 518         }
 519
 520         fault = __do_page_fault(mm, addr, mm_flags, vm_flags);
 521         major |= fault & VM_FAULT_MAJOR;
 522
 523         /* Quick path to respond to signals */
 524         if (fault_signal_pending(fault, regs)) {
 525                 if (!user_mode(regs))
 526                         goto no_context;
 527                 return 0;
 528         }
 529
 530         if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
 531                 if (mm_flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
 532                         mm_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
 533                         goto retry;
 534                 }
 535         }
 536         up_read(&mm->mmap_sem);
 537
 538         /*
 539          * Handle the "normal" (no error) case first.
 540          */
 541         if (likely(!(fault & (VM_FAULT_ERROR | VM_FAULT_BADMAP |
 542                               VM_FAULT_BADACCESS)))) {
 543                 /*
 544                  * Major/minor page fault accounting is only done
 545                  * once. If we go through a retry, it is extremely
 546                  * likely that the page will be found in page cache at
 547                  * that point.
 548                  */
 549                 if (major) {
 550                         current->maj_flt++;
 551                         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MAJ, 1, regs,
 552                                       addr);
 553                 } else {
 554                         current->min_flt++;
 555                         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MIN, 1, regs,
 556                                       addr);
 557                 }
 558
 559                 return 0;
 560         }
 561
 562         /*
 563          * If we are in kernel mode at this point, we have no context to
 564          * handle this fault with.
 565          */
 566         if (!user_mode(regs))
 567                 goto no_context;
 568
 569         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
 570                 /*
 571                  * We ran out of memory, call the OOM killer, and return to
 572                  * userspace (which will retry the fault, or kill us if we got
 573                  * oom-killed).
 574                  */
 575                 pagefault_out_of_memory();
 576                 return 0;
 577         }
 578
 579         inf = esr_to_fault_info(esr);
 580         set_thread_esr(addr, esr);
 581         if (fault & VM_FAULT_SIGBUS) {
 582                 /*
 583                  * We had some memory, but were unable to successfully fix up
 584                  * this page fault.
 585                  */
 586                 arm64_force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, (void __user *)addr,
 587                                       inf->name);
 588         } else if (fault & (VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | VM_FAULT_HWPOISON)) {
 589                 unsigned int lsb;
 590
 591                 lsb = PAGE_SHIFT;
 592                 if (fault & VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
 593                         lsb = hstate_index_to_shift(VM_FAULT_GET_HINDEX(fault));
 594
 595                 arm64_force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR, (void __user *)addr, lsb,
 596                                        inf->name);
 597         } else {
 598                 /*
 599                  * Something tried to access memory that isn't in our memory
 600                  * map.
 601                  */
 602                 arm64_force_sig_fault(SIGSEGV,
 603                                       fault == VM_FAULT_BADACCESS ? SEGV_ACCERR : SEGV_MAPERR,
 604                                       (void __user *)addr,
 605                                       inf->name);
 606         }
 607
 608         return 0;
 609
 610 no_context:
 611         __do_kernel_fault(addr, esr, regs);
 612         return 0;
 613 }
 614
 615 static int __kprobes do_translation_fault(unsigned long addr,
 616                                           unsigned int esr,
 617                                           struct pt_regs *regs)
 618 {
 619         if (is_ttbr0_addr(addr))
 620                 return do_page_fault(addr, esr, regs);
 621
 622         do_bad_area(addr, esr, regs);
 623         return 0;
 624 }
 625
 626 static int do_alignment_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 627                               struct pt_regs *regs)
 628 {
 629         do_bad_area(addr, esr, regs);
 630         return 0;
 631 }
 632
 633 static int do_bad(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 634 {
 635         return 1; /* "fault" */
 636 }
 637
 638 static int do_sea(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 639 {
 640         const struct fault_info *inf;
 641         void __user *siaddr;
 642
 643         inf = esr_to_fault_info(esr);
 644
 645         if (user_mode(regs) && apei_claim_sea(regs) == 0) {
 646                 /*
 647                  * APEI claimed this as a firmware-first notification.
 648                  * Some processing deferred to task_work before ret_to_user().
 649                  */
 650                 return 0;
 651         }
 652
 653         if (esr & ESR_ELx_FnV)
 654                 siaddr = NULL;
 655         else
 656                 siaddr  = (void __user *)addr;
 657         arm64_notify_die(inf->name, regs, inf->sig, inf->code, siaddr, esr);
 658
 659         return 0;
 660 }
 661
 662 static const struct fault_info fault_info[] = {
 663         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "ttbr address size fault"       },
 664         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 address size fault"    },
 665         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 address size fault"    },
 666         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 address size fault"    },
 667         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 0 translation fault"     },
 668         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 1 translation fault"     },
 669         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 2 translation fault"     },
 670         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 3 translation fault"     },
 671         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 8"                     },
 672         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 1 access flag fault"     },
 673         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 2 access flag fault"     },
 674         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 3 access flag fault"     },
 675         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 12"                    },
 676         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 1 permission fault"      },
 677         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 2 permission fault"      },
 678         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 3 permission fault"      },
 679         { do_sea,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "synchronous external abort"    },
 680         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 17"                    },
 681         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 18"                    },
 682         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 19"                    },
 683         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 0 (translation table walk)"      },
 684         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 (translation table walk)"      },
 685         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 (translation table walk)"      },
 686         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 (translation table walk)"      },
 687         { do_sea,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "synchronous parity or ECC error" },    // Reserved when RAS is implemented
 688         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 25"                    },
 689         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 26"                    },
 690         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 27"                    },
 691         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 0 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 692         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 693         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 694         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 695         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 32"                    },
 696         { do_alignment_fault,   SIGBUS,  BUS_ADRALN,    "alignment fault"               },
 697         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 34"                    },
 698         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 35"                    },
 699         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 36"                    },
 700         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 37"                    },
 701         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 38"                    },
 702         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 39"                    },
 703         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 40"                    },
 704         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 41"                    },
 705         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 42"                    },
 706         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 43"                    },
 707         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 44"                    },
 708         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 45"                    },
 709         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 46"                    },
 710         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 47"                    },
 711         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "TLB conflict abort"            },
 712         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "Unsupported atomic hardware update fault"      },
 713         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 50"                    },
 714         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 51"                    },
 715         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "implementation fault (lockdown abort)" },
 716         { do_bad,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "implementation fault (unsupported exclusive)" },
 717         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 54"                    },
 718         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 55"                    },
 719         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 56"                    },
 720         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 57"                    },
 721         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 58"                    },
 722         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 59"                    },
 723         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 60"                    },
 724         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "section domain fault"          },
 725         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "page domain fault"             },
 726         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 63"                    },
 727 };
 728
 729 void do_mem_abort(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 730 {
 731         const struct fault_info *inf = esr_to_fault_info(esr);
 732
 733         if (!inf->fn(addr, 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         arm64_notify_die(inf->name, regs,
 743                          inf->sig, inf->code, (void __user *)addr, esr);
 744 }
 745 NOKPROBE_SYMBOL(do_mem_abort);
 746
 747 void do_el0_irq_bp_hardening(void)
 748 {
 749         /* PC has already been checked in entry.S */
 750         arm64_apply_bp_hardening();
 751 }
 752 NOKPROBE_SYMBOL(do_el0_irq_bp_hardening);
 753
 754 void do_sp_pc_abort(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 755 {
 756         arm64_notify_die("SP/PC alignment exception", regs,
 757                          SIGBUS, BUS_ADRALN, (void __user *)addr, esr);
 758 }
 759 NOKPROBE_SYMBOL(do_sp_pc_abort);
 760
 761 int __init early_brk64(unsigned long addr, unsigned int esr,
 762                        struct pt_regs *regs);
 763
 764 /*
 765  * __refdata because early_brk64 is __init, but the reference to it is
 766  * clobbered at arch_initcall time.
 767  * See traps.c and debug-monitors.c:debug_traps_init().
 768  */
 769 static struct fault_info __refdata debug_fault_info[] = {
 770         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware breakpoint"   },
 771         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware single-step"  },
 772         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware watchpoint"   },
 773         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "unknown 3"             },
 774         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_BRKPT,     "aarch32 BKPT"          },
 775         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "aarch32 vector catch"  },
 776         { early_brk64,  SIGTRAP,        TRAP_BRKPT,     "aarch64 BRK"           },
 777         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "unknown 7"             },
 778 };
 779
 780 void __init hook_debug_fault_code(int nr,
 781                                   int (*fn)(unsigned long, unsigned int, struct pt_regs *),
 782                                   int sig, int code, const char *name)
 783 {
 784         BUG_ON(nr < 0 || nr >= ARRAY_SIZE(debug_fault_info));
 785
 786         debug_fault_info[nr].fn         = fn;
 787         debug_fault_info[nr].sig        = sig;
 788         debug_fault_info[nr].code       = code;
 789         debug_fault_info[nr].name       = name;
 790 }
 791
 792 /*
 793  * In debug exception context, we explicitly disable preemption despite
 794  * having interrupts disabled.
 795  * This serves two purposes: it makes it much less likely that we would
 796  * accidentally schedule in exception context and it will force a warning
 797  * if we somehow manage to schedule by accident.
 798  */
 799 static void debug_exception_enter(struct pt_regs *regs)
 800 {
 801         /*
 802          * Tell lockdep we disabled irqs in entry.S. Do nothing if they were
 803          * already disabled to preserve the last enabled/disabled addresses.
 804          */
 805         if (interrupts_enabled(regs))
 806                 trace_hardirqs_off();
 807
 808         if (user_mode(regs)) {
 809                 RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 810         } else {
 811                 /*
 812                  * We might have interrupted pretty much anything.  In
 813                  * fact, if we're a debug exception, we can even interrupt
 814                  * NMI processing. We don't want this code makes in_nmi()
 815                  * to return true, but we need to notify RCU.
 816                  */
 817                 rcu_nmi_enter();
 818         }
 819
 820         preempt_disable();
 821
 822         /* This code is a bit fragile.  Test it. */
 823         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "exception_enter didn't work");
 824 }
 825 NOKPROBE_SYMBOL(debug_exception_enter);
 826
 827 static void debug_exception_exit(struct pt_regs *regs)
 828 {
 829         preempt_enable_no_resched();
 830
 831         if (!user_mode(regs))
 832                 rcu_nmi_exit();
 833
 834         if (interrupts_enabled(regs))
 835                 trace_hardirqs_on();
 836 }
 837 NOKPROBE_SYMBOL(debug_exception_exit);
 838
 839 #ifdef CONFIG_ARM64_ERRATUM_1463225
 840 DECLARE_PER_CPU(int, __in_cortex_a76_erratum_1463225_wa);
 841
 842 static int cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler(struct pt_regs *regs)
 843 {
 844         if (user_mode(regs))
 845                 return 0;
 846
 847         if (!__this_cpu_read(__in_cortex_a76_erratum_1463225_wa))
 848                 return 0;
 849
 850         /*
 851          * We've taken a dummy step exception from the kernel to ensure
 852          * that interrupts are re-enabled on the syscall path. Return back
 853          * to cortex_a76_erratum_1463225_svc_handler() with debug exceptions
 854          * masked so that we can safely restore the mdscr and get on with
 855          * handling the syscall.
 856          */
 857         regs->pstate |= PSR_D_BIT;
 858         return 1;
 859 }
 860 #else
 861 static int cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler(struct pt_regs *regs)
 862 {
 863         return 0;
 864 }
 865 #endif /* CONFIG_ARM64_ERRATUM_1463225 */
 866 NOKPROBE_SYMBOL(cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler);
 867
 868 void do_debug_exception(unsigned long addr_if_watchpoint, unsigned int esr,
 869                         struct pt_regs *regs)
 870 {
 871         const struct fault_info *inf = esr_to_debug_fault_info(esr);
 872         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
 873
 874         if (cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler(regs))
 875                 return;
 876
 877         debug_exception_enter(regs);
 878
 879         if (user_mode(regs) && !is_ttbr0_addr(pc))
 880                 arm64_apply_bp_hardening();
 881
 882         if (inf->fn(addr_if_watchpoint, esr, regs)) {
 883                 arm64_notify_die(inf->name, regs,
 884                                  inf->sig, inf->code, (void __user *)pc, esr);
 885         }
 886
 887         debug_exception_exit(regs);
 888 }
 889 NOKPROBE_SYMBOL(do_debug_exception);