arch/nios2/mm/fault.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2009 Wind River Systems Inc
   3  *   Implemented by fredrik.markstrom@gmail.com and ivarholmqvist@gmail.com
   4  *
   5  * based on arch/mips/mm/fault.c which is:
   6  *
   7  * Copyright (C) 1995-2000 Ralf Baechle
   8  *
   9  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
  10  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
  11  * for more details.
  12  */
  13
  14 #include <linux/signal.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/sched/debug.h>
  17 #include <linux/interrupt.h>
  18 #include <linux/kernel.h>
  19 #include <linux/errno.h>
  20 #include <linux/string.h>
  21 #include <linux/types.h>
  22 #include <linux/ptrace.h>
  23 #include <linux/mman.h>
  24 #include <linux/mm.h>
  25 #include <linux/extable.h>
  26 #include <linux/uaccess.h>
  27 #include <linux/perf_event.h>
  28
  29 #include <asm/mmu_context.h>
  30 #include <asm/traps.h>
  31
  32 #define EXC_SUPERV_INSN_ACCESS  9  /* Supervisor only instruction address */
  33 #define EXC_SUPERV_DATA_ACCESS  11 /* Supervisor only data address */
  34 #define EXC_X_PROTECTION_FAULT  13 /* TLB permission violation (x) */
  35 #define EXC_R_PROTECTION_FAULT  14 /* TLB permission violation (r) */
  36 #define EXC_W_PROTECTION_FAULT  15 /* TLB permission violation (w) */
  37
  38 /*
  39  * This routine handles page faults.  It determines the address,
  40  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
  41  * routines.
  42  */
  43 asmlinkage void do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long cause,
  44                                 unsigned long address)
  45 {
  46         struct vm_area_struct *vma = NULL;
  47         struct task_struct *tsk = current;
  48         struct mm_struct *mm = tsk->mm;
  49         int code = SEGV_MAPERR;
  50         vm_fault_t fault;
  51         unsigned int flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;
  52
  53         cause >>= 2;
  54
  55         /* Restart the instruction */
  56         regs->ea -= 4;
  57
  58         /*
  59          * We fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
  60          * 'reference' page table is init_mm.pgd.
  61          *
  62          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
  63          * be in an interrupt or a critical region, and should
  64          * only copy the information from the master page table,
  65          * nothing more.
  66          */
  67         if (unlikely(address >= VMALLOC_START && address <= VMALLOC_END)) {
  68                 if (user_mode(regs))
  69                         goto bad_area_nosemaphore;
  70                 else
  71                         goto vmalloc_fault;
  72         }
  73
  74         if (unlikely(address >= TASK_SIZE))
  75                 goto bad_area_nosemaphore;
  76
  77         /*
  78          * If we're in an interrupt or have no user
  79          * context, we must not take the fault..
  80          */
  81         if (faulthandler_disabled() || !mm)
  82                 goto bad_area_nosemaphore;
  83
  84         if (user_mode(regs))
  85                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
  86
  87         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);
  88
  89         if (!mmap_read_trylock(mm)) {
  90                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->ea))
  91                         goto bad_area_nosemaphore;
  92 retry:
  93                 mmap_read_lock(mm);
  94         }
  95
  96         vma = find_vma(mm, address);
  97         if (!vma)
  98                 goto bad_area;
  99         if (vma->vm_start <= address)
 100                 goto good_area;
 101         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
 102                 goto bad_area;
 103         if (expand_stack(vma, address))
 104                 goto bad_area;
 105 /*
 106  * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
 107  * we can handle it..
 108  */
 109 good_area:
 110         code = SEGV_ACCERR;
 111
 112         switch (cause) {
 113         case EXC_SUPERV_INSN_ACCESS:
 114                 goto bad_area;
 115         case EXC_SUPERV_DATA_ACCESS:
 116                 goto bad_area;
 117         case EXC_X_PROTECTION_FAULT:
 118                 if (!(vma->vm_flags & VM_EXEC))
 119                         goto bad_area;
 120                 break;
 121         case EXC_R_PROTECTION_FAULT:
 122                 if (!(vma->vm_flags & VM_READ))
 123                         goto bad_area;
 124                 break;
 125         case EXC_W_PROTECTION_FAULT:
 126                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
 127                         goto bad_area;
 128                 flags = FAULT_FLAG_WRITE;
 129                 break;
 130         }
 131
 132         /*
 133          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
 134          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
 135          * the fault.
 136          */
 137         fault = handle_mm_fault(vma, address, flags, regs);
 138
 139         if (fault_signal_pending(fault, regs))
 140                 return;
 141
 142         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
 143                 if (fault & VM_FAULT_OOM)
 144                         goto out_of_memory;
 145                 else if (fault & VM_FAULT_SIGSEGV)
 146                         goto bad_area;
 147                 else if (fault & VM_FAULT_SIGBUS)
 148                         goto do_sigbus;
 149                 BUG();
 150         }
 151
 152         if (flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
 153                 if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
 154                         flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
 155
 156                         /*
 157                          * No need to mmap_read_unlock(mm) as we would
 158                          * have already released it in __lock_page_or_retry
 159                          * in mm/filemap.c.
 160                          */
 161
 162                         goto retry;
 163                 }
 164         }
 165
 166         mmap_read_unlock(mm);
 167         return;
 168
 169 /*
 170  * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
 171  * Fix it, but check if it's kernel or user first..
 172  */
 173 bad_area:
 174         mmap_read_unlock(mm);
 175
 176 bad_area_nosemaphore:
 177         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
 178         if (user_mode(regs)) {
 179                 if (unhandled_signal(current, SIGSEGV) && printk_ratelimit()) {
 180                         pr_info("%s: unhandled page fault (%d) at 0x%08lx, "
 181                                 "cause %ld\n", current->comm, SIGSEGV, address, cause);
 182                         show_regs(regs);
 183                 }
 184                 _exception(SIGSEGV, regs, code, address);
 185                 return;
 186         }
 187
 188 no_context:
 189         /* Are we prepared to handle this kernel fault? */
 190         if (fixup_exception(regs))
 191                 return;
 192
 193         /*
 194          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
 195          * terminate things with extreme prejudice.
 196          */
 197         bust_spinlocks(1);
 198
 199         pr_alert("Unable to handle kernel %s at virtual address %08lx",
 200                 address < PAGE_SIZE ? "NULL pointer dereference" :
 201                 "paging request", address);
 202         pr_alert("ea = %08lx, ra = %08lx, cause = %ld\n", regs->ea, regs->ra,
 203                 cause);
 204         panic("Oops");
 205         return;
 206
 207 /*
 208  * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
 209  * us unable to handle the page fault gracefully.
 210  */
 211 out_of_memory:
 212         mmap_read_unlock(mm);
 213         if (!user_mode(regs))
 214                 goto no_context;
 215         pagefault_out_of_memory();
 216         return;
 217
 218 do_sigbus:
 219         mmap_read_unlock(mm);
 220
 221         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 222         if (!user_mode(regs))
 223                 goto no_context;
 224
 225         _exception(SIGBUS, regs, BUS_ADRERR, address);
 226         return;
 227
 228 vmalloc_fault:
 229         {
 230                 /*
 231                  * Synchronize this task's top level page-table
 232                  * with the 'reference' page table.
 233                  *
 234                  * Do _not_ use "tsk" here. We might be inside
 235                  * an interrupt in the middle of a task switch..
 236                  */
 237                 int offset = pgd_index(address);
 238                 pgd_t *pgd, *pgd_k;
 239                 p4d_t *p4d, *p4d_k;
 240                 pud_t *pud, *pud_k;
 241                 pmd_t *pmd, *pmd_k;
 242                 pte_t *pte_k;
 243
 244                 pgd = pgd_current + offset;
 245                 pgd_k = init_mm.pgd + offset;
 246
 247                 if (!pgd_present(*pgd_k))
 248                         goto no_context;
 249                 set_pgd(pgd, *pgd_k);
 250
 251                 p4d = p4d_offset(pgd, address);
 252                 p4d_k = p4d_offset(pgd_k, address);
 253                 if (!p4d_present(*p4d_k))
 254                         goto no_context;
 255                 pud = pud_offset(p4d, address);
 256                 pud_k = pud_offset(p4d_k, address);
 257                 if (!pud_present(*pud_k))
 258                         goto no_context;
 259                 pmd = pmd_offset(pud, address);
 260                 pmd_k = pmd_offset(pud_k, address);
 261                 if (!pmd_present(*pmd_k))
 262                         goto no_context;
 263                 set_pmd(pmd, *pmd_k);
 264
 265                 pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, address);
 266                 if (!pte_present(*pte_k))
 267                         goto no_context;
 268
 269                 flush_tlb_kernel_page(address);
 270                 return;
 271         }
 272 }