arch/s390/mm/fault.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *  S390 version
   4  *    Copyright IBM Corp. 1999
   5  *    Author(s): Hartmut Penner (hp@de.ibm.com)
   6  *               Ulrich Weigand (uweigand@de.ibm.com)
   7  *
   8  *  Derived from "arch/i386/mm/fault.c"
   9  *    Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
  10  */
  11
  12 #include <linux/kernel_stat.h>
  13 #include <linux/perf_event.h>
  14 #include <linux/signal.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/sched/debug.h>
  17 #include <linux/kernel.h>
  18 #include <linux/errno.h>
  19 #include <linux/string.h>
  20 #include <linux/types.h>
  21 #include <linux/ptrace.h>
  22 #include <linux/mman.h>
  23 #include <linux/mm.h>
  24 #include <linux/compat.h>
  25 #include <linux/smp.h>
  26 #include <linux/kdebug.h>
  27 #include <linux/init.h>
  28 #include <linux/console.h>
  29 #include <linux/extable.h>
  30 #include <linux/hardirq.h>
  31 #include <linux/kprobes.h>
  32 #include <linux/uaccess.h>
  33 #include <linux/hugetlb.h>
  34 #include <linux/kfence.h>
  35 #include <asm/asm-extable.h>
  36 #include <asm/asm-offsets.h>
  37 #include <asm/diag.h>
  38 #include <asm/gmap.h>
  39 #include <asm/irq.h>
  40 #include <asm/mmu_context.h>
  41 #include <asm/facility.h>
  42 #include <asm/uv.h>
  43 #include "../kernel/entry.h"
  44
  45 #define __FAIL_ADDR_MASK -4096L
  46 #define __SUBCODE_MASK 0x0600
  47 #define __PF_RES_FIELD 0x8000000000000000ULL
  48
  49 #define VM_FAULT_BADCONTEXT     ((__force vm_fault_t) 0x010000)
  50 #define VM_FAULT_BADMAP         ((__force vm_fault_t) 0x020000)
  51 #define VM_FAULT_BADACCESS      ((__force vm_fault_t) 0x040000)
  52 #define VM_FAULT_SIGNAL         ((__force vm_fault_t) 0x080000)
  53 #define VM_FAULT_PFAULT         ((__force vm_fault_t) 0x100000)
  54
  55 enum fault_type {
  56         KERNEL_FAULT,
  57         USER_FAULT,
  58         GMAP_FAULT,
  59 };
  60
  61 static unsigned long store_indication __read_mostly;
  62
  63 static int __init fault_init(void)
  64 {
  65         if (test_facility(75))
  66                 store_indication = 0xc00;
  67         return 0;
  68 }
  69 early_initcall(fault_init);
  70
  71 /*
  72  * Find out which address space caused the exception.
  73  */
  74 static enum fault_type get_fault_type(struct pt_regs *regs)
  75 {
  76         unsigned long trans_exc_code;
  77
  78         trans_exc_code = regs->int_parm_long & 3;
  79         if (likely(trans_exc_code == 0)) {
  80                 /* primary space exception */
  81                 if (user_mode(regs))
  82                         return USER_FAULT;
  83                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_PGSTE))
  84                         return KERNEL_FAULT;
  85                 if (test_pt_regs_flag(regs, PIF_GUEST_FAULT))
  86                         return GMAP_FAULT;
  87                 return KERNEL_FAULT;
  88         }
  89         if (trans_exc_code == 2)
  90                 return USER_FAULT;
  91         if (trans_exc_code == 1) {
  92                 /* access register mode, not used in the kernel */
  93                 return USER_FAULT;
  94         }
  95         /* home space exception -> access via kernel ASCE */
  96         return KERNEL_FAULT;
  97 }
  98
  99 static int bad_address(void *p)
 100 {
 101         unsigned long dummy;
 102
 103         return get_kernel_nofault(dummy, (unsigned long *)p);
 104 }
 105
 106 static void dump_pagetable(unsigned long asce, unsigned long address)
 107 {
 108         unsigned long *table = __va(asce & _ASCE_ORIGIN);
 109
 110         pr_alert("AS:%016lx ", asce);
 111         switch (asce & _ASCE_TYPE_MASK) {
 112         case _ASCE_TYPE_REGION1:
 113                 table += (address & _REGION1_INDEX) >> _REGION1_SHIFT;
 114                 if (bad_address(table))
 115                         goto bad;
 116                 pr_cont("R1:%016lx ", *table);
 117                 if (*table & _REGION_ENTRY_INVALID)
 118                         goto out;
 119                 table = __va(*table & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
 120                 fallthrough;
 121         case _ASCE_TYPE_REGION2:
 122                 table += (address & _REGION2_INDEX) >> _REGION2_SHIFT;
 123                 if (bad_address(table))
 124                         goto bad;
 125                 pr_cont("R2:%016lx ", *table);
 126                 if (*table & _REGION_ENTRY_INVALID)
 127                         goto out;
 128                 table = __va(*table & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
 129                 fallthrough;
 130         case _ASCE_TYPE_REGION3:
 131                 table += (address & _REGION3_INDEX) >> _REGION3_SHIFT;
 132                 if (bad_address(table))
 133                         goto bad;
 134                 pr_cont("R3:%016lx ", *table);
 135                 if (*table & (_REGION_ENTRY_INVALID | _REGION3_ENTRY_LARGE))
 136                         goto out;
 137                 table = __va(*table & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
 138                 fallthrough;
 139         case _ASCE_TYPE_SEGMENT:
 140                 table += (address & _SEGMENT_INDEX) >> _SEGMENT_SHIFT;
 141                 if (bad_address(table))
 142                         goto bad;
 143                 pr_cont("S:%016lx ", *table);
 144                 if (*table & (_SEGMENT_ENTRY_INVALID | _SEGMENT_ENTRY_LARGE))
 145                         goto out;
 146                 table = __va(*table & _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN);
 147         }
 148         table += (address & _PAGE_INDEX) >> _PAGE_SHIFT;
 149         if (bad_address(table))
 150                 goto bad;
 151         pr_cont("P:%016lx ", *table);
 152 out:
 153         pr_cont("\n");
 154         return;
 155 bad:
 156         pr_cont("BAD\n");
 157 }
 158
 159 static void dump_fault_info(struct pt_regs *regs)
 160 {
 161         unsigned long asce;
 162
 163         pr_alert("Failing address: %016lx TEID: %016lx\n",
 164                  regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK, regs->int_parm_long);
 165         pr_alert("Fault in ");
 166         switch (regs->int_parm_long & 3) {
 167         case 3:
 168                 pr_cont("home space ");
 169                 break;
 170         case 2:
 171                 pr_cont("secondary space ");
 172                 break;
 173         case 1:
 174                 pr_cont("access register ");
 175                 break;
 176         case 0:
 177                 pr_cont("primary space ");
 178                 break;
 179         }
 180         pr_cont("mode while using ");
 181         switch (get_fault_type(regs)) {
 182         case USER_FAULT:
 183                 asce = S390_lowcore.user_asce;
 184                 pr_cont("user ");
 185                 break;
 186         case GMAP_FAULT:
 187                 asce = ((struct gmap *) S390_lowcore.gmap)->asce;
 188                 pr_cont("gmap ");
 189                 break;
 190         case KERNEL_FAULT:
 191                 asce = S390_lowcore.kernel_asce;
 192                 pr_cont("kernel ");
 193                 break;
 194         default:
 195                 unreachable();
 196         }
 197         pr_cont("ASCE.\n");
 198         dump_pagetable(asce, regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK);
 199 }
 200
 201 int show_unhandled_signals = 1;
 202
 203 void report_user_fault(struct pt_regs *regs, long signr, int is_mm_fault)
 204 {
 205         if ((task_pid_nr(current) > 1) && !show_unhandled_signals)
 206                 return;
 207         if (!unhandled_signal(current, signr))
 208                 return;
 209         if (!printk_ratelimit())
 210                 return;
 211         printk(KERN_ALERT "User process fault: interruption code %04x ilc:%d ",
 212                regs->int_code & 0xffff, regs->int_code >> 17);
 213         print_vma_addr(KERN_CONT "in ", regs->psw.addr);
 214         printk(KERN_CONT "\n");
 215         if (is_mm_fault)
 216                 dump_fault_info(regs);
 217         show_regs(regs);
 218 }
 219
 220 /*
 221  * Send SIGSEGV to task.  This is an external routine
 222  * to keep the stack usage of do_page_fault small.
 223  */
 224 static noinline void do_sigsegv(struct pt_regs *regs, int si_code)
 225 {
 226         report_user_fault(regs, SIGSEGV, 1);
 227         force_sig_fault(SIGSEGV, si_code,
 228                         (void __user *)(regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK));
 229 }
 230
 231 static noinline void do_no_context(struct pt_regs *regs)
 232 {
 233         if (fixup_exception(regs))
 234                 return;
 235         /*
 236          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
 237          * terminate things with extreme prejudice.
 238          */
 239         if (get_fault_type(regs) == KERNEL_FAULT)
 240                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel pointer dereference"
 241                        " in virtual kernel address space\n");
 242         else
 243                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request"
 244                        " in virtual user address space\n");
 245         dump_fault_info(regs);
 246         die(regs, "Oops");
 247 }
 248
 249 static noinline void do_low_address(struct pt_regs *regs)
 250 {
 251         /* Low-address protection hit in kernel mode means
 252            NULL pointer write access in kernel mode.  */
 253         if (regs->psw.mask & PSW_MASK_PSTATE) {
 254                 /* Low-address protection hit in user mode 'cannot happen'. */
 255                 die (regs, "Low-address protection");
 256         }
 257
 258         do_no_context(regs);
 259 }
 260
 261 static noinline void do_sigbus(struct pt_regs *regs)
 262 {
 263         /*
 264          * Send a sigbus, regardless of whether we were in kernel
 265          * or user mode.
 266          */
 267         force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR,
 268                         (void __user *)(regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK));
 269 }
 270
 271 static noinline void do_fault_error(struct pt_regs *regs, int access,
 272                                         vm_fault_t fault)
 273 {
 274         int si_code;
 275
 276         switch (fault) {
 277         case VM_FAULT_BADACCESS:
 278         case VM_FAULT_BADMAP:
 279                 /* Bad memory access. Check if it is kernel or user space. */
 280                 if (user_mode(regs)) {
 281                         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
 282                         si_code = (fault == VM_FAULT_BADMAP) ?
 283                                 SEGV_MAPERR : SEGV_ACCERR;
 284                         do_sigsegv(regs, si_code);
 285                         break;
 286                 }
 287                 fallthrough;
 288         case VM_FAULT_BADCONTEXT:
 289         case VM_FAULT_PFAULT:
 290                 do_no_context(regs);
 291                 break;
 292         case VM_FAULT_SIGNAL:
 293                 if (!user_mode(regs))
 294                         do_no_context(regs);
 295                 break;
 296         default: /* fault & VM_FAULT_ERROR */
 297                 if (fault & VM_FAULT_OOM) {
 298                         if (!user_mode(regs))
 299                                 do_no_context(regs);
 300                         else
 301                                 pagefault_out_of_memory();
 302                 } else if (fault & VM_FAULT_SIGSEGV) {
 303                         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 304                         if (!user_mode(regs))
 305                                 do_no_context(regs);
 306                         else
 307                                 do_sigsegv(regs, SEGV_MAPERR);
 308                 } else if (fault & VM_FAULT_SIGBUS) {
 309                         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 310                         if (!user_mode(regs))
 311                                 do_no_context(regs);
 312                         else
 313                                 do_sigbus(regs);
 314                 } else
 315                         BUG();
 316                 break;
 317         }
 318 }
 319
 320 /*
 321  * This routine handles page faults.  It determines the address,
 322  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
 323  * routines.
 324  *
 325  * interruption code (int_code):
 326  *   04       Protection           ->  Write-Protection  (suppression)
 327  *   10       Segment translation  ->  Not present       (nullification)
 328  *   11       Page translation     ->  Not present       (nullification)
 329  *   3b       Region third trans.  ->  Not present       (nullification)
 330  */
 331 static inline vm_fault_t do_exception(struct pt_regs *regs, int access)
 332 {
 333         struct gmap *gmap;
 334         struct task_struct *tsk;
 335         struct mm_struct *mm;
 336         struct vm_area_struct *vma;
 337         enum fault_type type;
 338         unsigned long trans_exc_code;
 339         unsigned long address;
 340         unsigned int flags;
 341         vm_fault_t fault;
 342         bool is_write;
 343
 344         tsk = current;
 345         /*
 346          * The instruction that caused the program check has
 347          * been nullified. Don't signal single step via SIGTRAP.
 348          */
 349         clear_thread_flag(TIF_PER_TRAP);
 350
 351         if (kprobe_page_fault(regs, 14))
 352                 return 0;
 353
 354         mm = tsk->mm;
 355         trans_exc_code = regs->int_parm_long;
 356         address = trans_exc_code & __FAIL_ADDR_MASK;
 357         is_write = (trans_exc_code & store_indication) == 0x400;
 358
 359         /*
 360          * Verify that the fault happened in user space, that
 361          * we are not in an interrupt and that there is a
 362          * user context.
 363          */
 364         fault = VM_FAULT_BADCONTEXT;
 365         type = get_fault_type(regs);
 366         switch (type) {
 367         case KERNEL_FAULT:
 368                 if (kfence_handle_page_fault(address, is_write, regs))
 369                         return 0;
 370                 goto out;
 371         case USER_FAULT:
 372         case GMAP_FAULT:
 373                 if (faulthandler_disabled() || !mm)
 374                         goto out;
 375                 break;
 376         }
 377
 378         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);
 379         flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;
 380         if (user_mode(regs))
 381                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
 382         if (access == VM_WRITE || is_write)
 383                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
 384         mmap_read_lock(mm);
 385
 386         gmap = NULL;
 387         if (IS_ENABLED(CONFIG_PGSTE) && type == GMAP_FAULT) {
 388                 gmap = (struct gmap *) S390_lowcore.gmap;
 389                 current->thread.gmap_addr = address;
 390                 current->thread.gmap_write_flag = !!(flags & FAULT_FLAG_WRITE);
 391                 current->thread.gmap_int_code = regs->int_code & 0xffff;
 392                 address = __gmap_translate(gmap, address);
 393                 if (address == -EFAULT) {
 394                         fault = VM_FAULT_BADMAP;
 395                         goto out_up;
 396                 }
 397                 if (gmap->pfault_enabled)
 398                         flags |= FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT;
 399         }
 400
 401 retry:
 402         fault = VM_FAULT_BADMAP;
 403         vma = find_vma(mm, address);
 404         if (!vma)
 405                 goto out_up;
 406
 407         if (unlikely(vma->vm_start > address)) {
 408                 if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
 409                         goto out_up;
 410                 if (expand_stack(vma, address))
 411                         goto out_up;
 412         }
 413
 414         /*
 415          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
 416          * we can handle it..
 417          */
 418         fault = VM_FAULT_BADACCESS;
 419         if (unlikely(!(vma->vm_flags & access)))
 420                 goto out_up;
 421
 422         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
 423                 address &= HPAGE_MASK;
 424         /*
 425          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
 426          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
 427          * the fault.
 428          */
 429         fault = handle_mm_fault(vma, address, flags, regs);
 430         if (fault_signal_pending(fault, regs)) {
 431                 fault = VM_FAULT_SIGNAL;
 432                 if (flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT)
 433                         goto out_up;
 434                 goto out;
 435         }
 436         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR))
 437                 goto out_up;
 438
 439         if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
 440                 if (IS_ENABLED(CONFIG_PGSTE) && gmap &&
 441                         (flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT)) {
 442                         /*
 443                          * FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT has been set, mmap_lock has
 444                          * not been released
 445                          */
 446                         current->thread.gmap_pfault = 1;
 447                         fault = VM_FAULT_PFAULT;
 448                         goto out_up;
 449                 }
 450                 flags &= ~FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT;
 451                 flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
 452                 mmap_read_lock(mm);
 453                 goto retry;
 454         }
 455         if (IS_ENABLED(CONFIG_PGSTE) && gmap) {
 456                 address =  __gmap_link(gmap, current->thread.gmap_addr,
 457                                        address);
 458                 if (address == -EFAULT) {
 459                         fault = VM_FAULT_BADMAP;
 460                         goto out_up;
 461                 }
 462                 if (address == -ENOMEM) {
 463                         fault = VM_FAULT_OOM;
 464                         goto out_up;
 465                 }
 466         }
 467         fault = 0;
 468 out_up:
 469         mmap_read_unlock(mm);
 470 out:
 471         return fault;
 472 }
 473
 474 void do_protection_exception(struct pt_regs *regs)
 475 {
 476         unsigned long trans_exc_code;
 477         int access;
 478         vm_fault_t fault;
 479
 480         trans_exc_code = regs->int_parm_long;
 481         /*
 482          * Protection exceptions are suppressing, decrement psw address.
 483          * The exception to this rule are aborted transactions, for these
 484          * the PSW already points to the correct location.
 485          */
 486         if (!(regs->int_code & 0x200))
 487                 regs->psw.addr = __rewind_psw(regs->psw, regs->int_code >> 16);
 488         /*
 489          * Check for low-address protection.  This needs to be treated
 490          * as a special case because the translation exception code
 491          * field is not guaranteed to contain valid data in this case.
 492          */
 493         if (unlikely(!(trans_exc_code & 4))) {
 494                 do_low_address(regs);
 495                 return;
 496         }
 497         if (unlikely(MACHINE_HAS_NX && (trans_exc_code & 0x80))) {
 498                 regs->int_parm_long = (trans_exc_code & ~PAGE_MASK) |
 499                                         (regs->psw.addr & PAGE_MASK);
 500                 access = VM_EXEC;
 501                 fault = VM_FAULT_BADACCESS;
 502         } else {
 503                 access = VM_WRITE;
 504                 fault = do_exception(regs, access);
 505         }
 506         if (unlikely(fault))
 507                 do_fault_error(regs, access, fault);
 508 }
 509 NOKPROBE_SYMBOL(do_protection_exception);
 510
 511 void do_dat_exception(struct pt_regs *regs)
 512 {
 513         int access;
 514         vm_fault_t fault;
 515
 516         access = VM_ACCESS_FLAGS;
 517         fault = do_exception(regs, access);
 518         if (unlikely(fault))
 519                 do_fault_error(regs, access, fault);
 520 }
 521 NOKPROBE_SYMBOL(do_dat_exception);
 522
 523 #ifdef CONFIG_PFAULT
 524 /*
 525  * 'pfault' pseudo page faults routines.
 526  */
 527 static int pfault_disable;
 528
 529 static int __init nopfault(char *str)
 530 {
 531         pfault_disable = 1;
 532         return 1;
 533 }
 534
 535 __setup("nopfault", nopfault);
 536
 537 struct pfault_refbk {
 538         u16 refdiagc;
 539         u16 reffcode;
 540         u16 refdwlen;
 541         u16 refversn;
 542         u64 refgaddr;
 543         u64 refselmk;
 544         u64 refcmpmk;
 545         u64 reserved;
 546 } __attribute__ ((packed, aligned(8)));
 547
 548 static struct pfault_refbk pfault_init_refbk = {
 549         .refdiagc = 0x258,
 550         .reffcode = 0,
 551         .refdwlen = 5,
 552         .refversn = 2,
 553         .refgaddr = __LC_LPP,
 554         .refselmk = 1ULL << 48,
 555         .refcmpmk = 1ULL << 48,
 556         .reserved = __PF_RES_FIELD
 557 };
 558
 559 int pfault_init(void)
 560 {
 561         int rc;
 562
 563         if (pfault_disable)
 564                 return -1;
 565         diag_stat_inc(DIAG_STAT_X258);
 566         asm volatile(
 567                 "       diag    %1,%0,0x258\n"
 568                 "0:     j       2f\n"
 569                 "1:     la      %0,8\n"
 570                 "2:\n"
 571                 EX_TABLE(0b,1b)
 572                 : "=d" (rc)
 573                 : "a" (&pfault_init_refbk), "m" (pfault_init_refbk) : "cc");
 574         return rc;
 575 }
 576
 577 static struct pfault_refbk pfault_fini_refbk = {
 578         .refdiagc = 0x258,
 579         .reffcode = 1,
 580         .refdwlen = 5,
 581         .refversn = 2,
 582 };
 583
 584 void pfault_fini(void)
 585 {
 586
 587         if (pfault_disable)
 588                 return;
 589         diag_stat_inc(DIAG_STAT_X258);
 590         asm volatile(
 591                 "       diag    %0,0,0x258\n"
 592                 "0:     nopr    %%r7\n"
 593                 EX_TABLE(0b,0b)
 594                 : : "a" (&pfault_fini_refbk), "m" (pfault_fini_refbk) : "cc");
 595 }
 596
 597 static DEFINE_SPINLOCK(pfault_lock);
 598 static LIST_HEAD(pfault_list);
 599
 600 #define PF_COMPLETE     0x0080
 601
 602 /*
 603  * The mechanism of our pfault code: if Linux is running as guest, runs a user
 604  * space process and the user space process accesses a page that the host has
 605  * paged out we get a pfault interrupt.
 606  *
 607  * This allows us, within the guest, to schedule a different process. Without
 608  * this mechanism the host would have to suspend the whole virtual cpu until
 609  * the page has been paged in.
 610  *
 611  * So when we get such an interrupt then we set the state of the current task
 612  * to uninterruptible and also set the need_resched flag. Both happens within
 613  * interrupt context(!). If we later on want to return to user space we
 614  * recognize the need_resched flag and then call schedule().  It's not very
 615  * obvious how this works...
 616  *
 617  * Of course we have a lot of additional fun with the completion interrupt (->
 618  * host signals that a page of a process has been paged in and the process can
 619  * continue to run). This interrupt can arrive on any cpu and, since we have
 620  * virtual cpus, actually appear before the interrupt that signals that a page
 621  * is missing.
 622  */
 623 static void pfault_interrupt(struct ext_code ext_code,
 624                              unsigned int param32, unsigned long param64)
 625 {
 626         struct task_struct *tsk;
 627         __u16 subcode;
 628         pid_t pid;
 629
 630         /*
 631          * Get the external interruption subcode & pfault initial/completion
 632          * signal bit. VM stores this in the 'cpu address' field associated
 633          * with the external interrupt.
 634          */
 635         subcode = ext_code.subcode;
 636         if ((subcode & 0xff00) != __SUBCODE_MASK)
 637                 return;
 638         inc_irq_stat(IRQEXT_PFL);
 639         /* Get the token (= pid of the affected task). */
 640         pid = param64 & LPP_PID_MASK;
 641         rcu_read_lock();
 642         tsk = find_task_by_pid_ns(pid, &init_pid_ns);
 643         if (tsk)
 644                 get_task_struct(tsk);
 645         rcu_read_unlock();
 646         if (!tsk)
 647                 return;
 648         spin_lock(&pfault_lock);
 649         if (subcode & PF_COMPLETE) {
 650                 /* signal bit is set -> a page has been swapped in by VM */
 651                 if (tsk->thread.pfault_wait == 1) {
 652                         /* Initial interrupt was faster than the completion
 653                          * interrupt. pfault_wait is valid. Set pfault_wait
 654                          * back to zero and wake up the process. This can
 655                          * safely be done because the task is still sleeping
 656                          * and can't produce new pfaults. */
 657                         tsk->thread.pfault_wait = 0;
 658                         list_del(&tsk->thread.list);
 659                         wake_up_process(tsk);
 660                         put_task_struct(tsk);
 661                 } else {
 662                         /* Completion interrupt was faster than initial
 663                          * interrupt. Set pfault_wait to -1 so the initial
 664                          * interrupt doesn't put the task to sleep.
 665                          * If the task is not running, ignore the completion
 666                          * interrupt since it must be a leftover of a PFAULT
 667                          * CANCEL operation which didn't remove all pending
 668                          * completion interrupts. */
 669                         if (task_is_running(tsk))
 670                                 tsk->thread.pfault_wait = -1;
 671                 }
 672         } else {
 673                 /* signal bit not set -> a real page is missing. */
 674                 if (WARN_ON_ONCE(tsk != current))
 675                         goto out;
 676                 if (tsk->thread.pfault_wait == 1) {
 677                         /* Already on the list with a reference: put to sleep */
 678                         goto block;
 679                 } else if (tsk->thread.pfault_wait == -1) {
 680                         /* Completion interrupt was faster than the initial
 681                          * interrupt (pfault_wait == -1). Set pfault_wait
 682                          * back to zero and exit. */
 683                         tsk->thread.pfault_wait = 0;
 684                 } else {
 685                         /* Initial interrupt arrived before completion
 686                          * interrupt. Let the task sleep.
 687                          * An extra task reference is needed since a different
 688                          * cpu may set the task state to TASK_RUNNING again
 689                          * before the scheduler is reached. */
 690                         get_task_struct(tsk);
 691                         tsk->thread.pfault_wait = 1;
 692                         list_add(&tsk->thread.list, &pfault_list);
 693 block:
 694                         /* Since this must be a userspace fault, there
 695                          * is no kernel task state to trample. Rely on the
 696                          * return to userspace schedule() to block. */
 697                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 698                         set_tsk_need_resched(tsk);
 699                         set_preempt_need_resched();
 700                 }
 701         }
 702 out:
 703         spin_unlock(&pfault_lock);
 704         put_task_struct(tsk);
 705 }
 706
 707 static int pfault_cpu_dead(unsigned int cpu)
 708 {
 709         struct thread_struct *thread, *next;
 710         struct task_struct *tsk;
 711
 712         spin_lock_irq(&pfault_lock);
 713         list_for_each_entry_safe(thread, next, &pfault_list, list) {
 714                 thread->pfault_wait = 0;
 715                 list_del(&thread->list);
 716                 tsk = container_of(thread, struct task_struct, thread);
 717                 wake_up_process(tsk);
 718                 put_task_struct(tsk);
 719         }
 720         spin_unlock_irq(&pfault_lock);
 721         return 0;
 722 }
 723
 724 static int __init pfault_irq_init(void)
 725 {
 726         int rc;
 727
 728         rc = register_external_irq(EXT_IRQ_CP_SERVICE, pfault_interrupt);
 729         if (rc)
 730                 goto out_extint;
 731         rc = pfault_init() == 0 ? 0 : -EOPNOTSUPP;
 732         if (rc)
 733                 goto out_pfault;
 734         irq_subclass_register(IRQ_SUBCLASS_SERVICE_SIGNAL);
 735         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_S390_PFAULT_DEAD, "s390/pfault:dead",
 736                                   NULL, pfault_cpu_dead);
 737         return 0;
 738
 739 out_pfault:
 740         unregister_external_irq(EXT_IRQ_CP_SERVICE, pfault_interrupt);
 741 out_extint:
 742         pfault_disable = 1;
 743         return rc;
 744 }
 745 early_initcall(pfault_irq_init);
 746
 747 #endif /* CONFIG_PFAULT */
 748
 749 #if IS_ENABLED(CONFIG_PGSTE)
 750
 751 void do_secure_storage_access(struct pt_regs *regs)
 752 {
 753         unsigned long addr = regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK;
 754         struct vm_area_struct *vma;
 755         struct mm_struct *mm;
 756         struct page *page;
 757         int rc;
 758
 759         /*
 760          * bit 61 tells us if the address is valid, if it's not we
 761          * have a major problem and should stop the kernel or send a
 762          * SIGSEGV to the process. Unfortunately bit 61 is not
 763          * reliable without the misc UV feature so we need to check
 764          * for that as well.
 765          */
 766         if (test_bit_inv(BIT_UV_FEAT_MISC, &uv_info.uv_feature_indications) &&
 767             !test_bit_inv(61, &regs->int_parm_long)) {
 768                 /*
 769                  * When this happens, userspace did something that it
 770                  * was not supposed to do, e.g. branching into secure
 771                  * memory. Trigger a segmentation fault.
 772                  */
 773                 if (user_mode(regs)) {
 774                         send_sig(SIGSEGV, current, 0);
 775                         return;
 776                 }
 777
 778                 /*
 779                  * The kernel should never run into this case and we
 780                  * have no way out of this situation.
 781                  */
 782                 panic("Unexpected PGM 0x3d with TEID bit 61=0");
 783         }
 784
 785         switch (get_fault_type(regs)) {
 786         case USER_FAULT:
 787                 mm = current->mm;
 788                 mmap_read_lock(mm);
 789                 vma = find_vma(mm, addr);
 790                 if (!vma) {
 791                         mmap_read_unlock(mm);
 792                         do_fault_error(regs, VM_READ | VM_WRITE, VM_FAULT_BADMAP);
 793                         break;
 794                 }
 795                 page = follow_page(vma, addr, FOLL_WRITE | FOLL_GET);
 796                 if (IS_ERR_OR_NULL(page)) {
 797                         mmap_read_unlock(mm);
 798                         break;
 799                 }
 800                 if (arch_make_page_accessible(page))
 801                         send_sig(SIGSEGV, current, 0);
 802                 put_page(page);
 803                 mmap_read_unlock(mm);
 804                 break;
 805         case KERNEL_FAULT:
 806                 page = phys_to_page(addr);
 807                 if (unlikely(!try_get_page(page)))
 808                         break;
 809                 rc = arch_make_page_accessible(page);
 810                 put_page(page);
 811                 if (rc)
 812                         BUG();
 813                 break;
 814         case GMAP_FAULT:
 815         default:
 816                 do_fault_error(regs, VM_READ | VM_WRITE, VM_FAULT_BADMAP);
 817                 WARN_ON_ONCE(1);
 818         }
 819 }
 820 NOKPROBE_SYMBOL(do_secure_storage_access);
 821
 822 void do_non_secure_storage_access(struct pt_regs *regs)
 823 {
 824         unsigned long gaddr = regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK;
 825         struct gmap *gmap = (struct gmap *)S390_lowcore.gmap;
 826
 827         if (get_fault_type(regs) != GMAP_FAULT) {
 828                 do_fault_error(regs, VM_READ | VM_WRITE, VM_FAULT_BADMAP);
 829                 WARN_ON_ONCE(1);
 830                 return;
 831         }
 832
 833         if (gmap_convert_to_secure(gmap, gaddr) == -EINVAL)
 834                 send_sig(SIGSEGV, current, 0);
 835 }
 836 NOKPROBE_SYMBOL(do_non_secure_storage_access);
 837
 838 void do_secure_storage_violation(struct pt_regs *regs)
 839 {
 840         /*
 841          * Either KVM messed up the secure guest mapping or the same
 842          * page is mapped into multiple secure guests.
 843          *
 844          * This exception is only triggered when a guest 2 is running
 845          * and can therefore never occur in kernel context.
 846          */
 847         printk_ratelimited(KERN_WARNING
 848                            "Secure storage violation in task: %s, pid %d\n",
 849                            current->comm, current->pid);
 850         send_sig(SIGSEGV, current, 0);
 851 }
 852
 853 #endif /* CONFIG_PGSTE */