Merge tag 'random_for_linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tytso...
[linux-2.6-microblaze.git] / arch / riscv / mm / fault.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * Copyright (C) 2009 Sunplus Core Technology Co., Ltd.
4  *  Lennox Wu <lennox.wu@sunplusct.com>
5  *  Chen Liqin <liqin.chen@sunplusct.com>
6  * Copyright (C) 2012 Regents of the University of California
7  */
8
9
10 #include <linux/mm.h>
11 #include <linux/kernel.h>
12 #include <linux/interrupt.h>
13 #include <linux/perf_event.h>
14 #include <linux/signal.h>
15 #include <linux/uaccess.h>
16
17 #include <asm/pgalloc.h>
18 #include <asm/ptrace.h>
19 #include <asm/tlbflush.h>
20
21 #include "../kernel/head.h"
22
23 /*
24  * This routine handles page faults.  It determines the address and the
25  * problem, and then passes it off to one of the appropriate routines.
26  */
27 asmlinkage void do_page_fault(struct pt_regs *regs)
28 {
29         struct task_struct *tsk;
30         struct vm_area_struct *vma;
31         struct mm_struct *mm;
32         unsigned long addr, cause;
33         unsigned int flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;
34         int code = SEGV_MAPERR;
35         vm_fault_t fault;
36
37         cause = regs->cause;
38         addr = regs->badaddr;
39
40         tsk = current;
41         mm = tsk->mm;
42
43         /*
44          * Fault-in kernel-space virtual memory on-demand.
45          * The 'reference' page table is init_mm.pgd.
46          *
47          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
48          * be in an interrupt or a critical region, and should
49          * only copy the information from the master page table,
50          * nothing more.
51          */
52         if (unlikely((addr >= VMALLOC_START) && (addr <= VMALLOC_END)))
53                 goto vmalloc_fault;
54
55         /* Enable interrupts if they were enabled in the parent context. */
56         if (likely(regs->status & SR_PIE))
57                 local_irq_enable();
58
59         /*
60          * If we're in an interrupt, have no user context, or are running
61          * in an atomic region, then we must not take the fault.
62          */
63         if (unlikely(faulthandler_disabled() || !mm))
64                 goto no_context;
65
66         if (user_mode(regs))
67                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
68
69         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, addr);
70
71 retry:
72         down_read(&mm->mmap_sem);
73         vma = find_vma(mm, addr);
74         if (unlikely(!vma))
75                 goto bad_area;
76         if (likely(vma->vm_start <= addr))
77                 goto good_area;
78         if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN)))
79                 goto bad_area;
80         if (unlikely(expand_stack(vma, addr)))
81                 goto bad_area;
82
83         /*
84          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
85          * we can handle it.
86          */
87 good_area:
88         code = SEGV_ACCERR;
89
90         switch (cause) {
91         case EXC_INST_PAGE_FAULT:
92                 if (!(vma->vm_flags & VM_EXEC))
93                         goto bad_area;
94                 break;
95         case EXC_LOAD_PAGE_FAULT:
96                 if (!(vma->vm_flags & VM_READ))
97                         goto bad_area;
98                 break;
99         case EXC_STORE_PAGE_FAULT:
100                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
101                         goto bad_area;
102                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
103                 break;
104         default:
105                 panic("%s: unhandled cause %lu", __func__, cause);
106         }
107
108         /*
109          * If for any reason at all we could not handle the fault,
110          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
111          * the fault.
112          */
113         fault = handle_mm_fault(vma, addr, flags);
114
115         /*
116          * If we need to retry but a fatal signal is pending, handle the
117          * signal first. We do not need to release the mmap_sem because it
118          * would already be released in __lock_page_or_retry in mm/filemap.c.
119          */
120         if (fault_signal_pending(fault, regs))
121                 return;
122
123         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
124                 if (fault & VM_FAULT_OOM)
125                         goto out_of_memory;
126                 else if (fault & VM_FAULT_SIGBUS)
127                         goto do_sigbus;
128                 BUG();
129         }
130
131         /*
132          * Major/minor page fault accounting is only done on the
133          * initial attempt. If we go through a retry, it is extremely
134          * likely that the page will be found in page cache at that point.
135          */
136         if (flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
137                 if (fault & VM_FAULT_MAJOR) {
138                         tsk->maj_flt++;
139                         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MAJ,
140                                       1, regs, addr);
141                 } else {
142                         tsk->min_flt++;
143                         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MIN,
144                                       1, regs, addr);
145                 }
146                 if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
147                         flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
148
149                         /*
150                          * No need to up_read(&mm->mmap_sem) as we would
151                          * have already released it in __lock_page_or_retry
152                          * in mm/filemap.c.
153                          */
154                         goto retry;
155                 }
156         }
157
158         up_read(&mm->mmap_sem);
159         return;
160
161         /*
162          * Something tried to access memory that isn't in our memory map.
163          * Fix it, but check if it's kernel or user first.
164          */
165 bad_area:
166         up_read(&mm->mmap_sem);
167         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
168         if (user_mode(regs)) {
169                 do_trap(regs, SIGSEGV, code, addr);
170                 return;
171         }
172
173 no_context:
174         /* Are we prepared to handle this kernel fault? */
175         if (fixup_exception(regs))
176                 return;
177
178         /*
179          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
180          * terminate things with extreme prejudice.
181          */
182         bust_spinlocks(1);
183         pr_alert("Unable to handle kernel %s at virtual address " REG_FMT "\n",
184                 (addr < PAGE_SIZE) ? "NULL pointer dereference" :
185                 "paging request", addr);
186         die(regs, "Oops");
187         do_exit(SIGKILL);
188
189         /*
190          * We ran out of memory, call the OOM killer, and return the userspace
191          * (which will retry the fault, or kill us if we got oom-killed).
192          */
193 out_of_memory:
194         up_read(&mm->mmap_sem);
195         if (!user_mode(regs))
196                 goto no_context;
197         pagefault_out_of_memory();
198         return;
199
200 do_sigbus:
201         up_read(&mm->mmap_sem);
202         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
203         if (!user_mode(regs))
204                 goto no_context;
205         do_trap(regs, SIGBUS, BUS_ADRERR, addr);
206         return;
207
208 vmalloc_fault:
209         {
210                 pgd_t *pgd, *pgd_k;
211                 pud_t *pud, *pud_k;
212                 p4d_t *p4d, *p4d_k;
213                 pmd_t *pmd, *pmd_k;
214                 pte_t *pte_k;
215                 int index;
216
217                 /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
218                 if (user_mode(regs))
219                         return do_trap(regs, SIGSEGV, code, addr);
220
221                 /*
222                  * Synchronize this task's top level page-table
223                  * with the 'reference' page table.
224                  *
225                  * Do _not_ use "tsk->active_mm->pgd" here.
226                  * We might be inside an interrupt in the middle
227                  * of a task switch.
228                  */
229                 index = pgd_index(addr);
230                 pgd = (pgd_t *)pfn_to_virt(csr_read(CSR_SATP)) + index;
231                 pgd_k = init_mm.pgd + index;
232
233                 if (!pgd_present(*pgd_k))
234                         goto no_context;
235                 set_pgd(pgd, *pgd_k);
236
237                 p4d = p4d_offset(pgd, addr);
238                 p4d_k = p4d_offset(pgd_k, addr);
239                 if (!p4d_present(*p4d_k))
240                         goto no_context;
241
242                 pud = pud_offset(p4d, addr);
243                 pud_k = pud_offset(p4d_k, addr);
244                 if (!pud_present(*pud_k))
245                         goto no_context;
246
247                 /*
248                  * Since the vmalloc area is global, it is unnecessary
249                  * to copy individual PTEs
250                  */
251                 pmd = pmd_offset(pud, addr);
252                 pmd_k = pmd_offset(pud_k, addr);
253                 if (!pmd_present(*pmd_k))
254                         goto no_context;
255                 set_pmd(pmd, *pmd_k);
256
257                 /*
258                  * Make sure the actual PTE exists as well to
259                  * catch kernel vmalloc-area accesses to non-mapped
260                  * addresses. If we don't do this, this will just
261                  * silently loop forever.
262                  */
263                 pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, addr);
264                 if (!pte_present(*pte_k))
265                         goto no_context;
266
267                 /*
268                  * The kernel assumes that TLBs don't cache invalid
269                  * entries, but in RISC-V, SFENCE.VMA specifies an
270                  * ordering constraint, not a cache flush; it is
271                  * necessary even after writing invalid entries.
272                  */
273                 local_flush_tlb_page(addr);
274
275                 return;
276         }
277 }