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-offsets.h>
  36 #include <asm/diag.h>
  37 #include <asm/gmap.h>
  38 #include <asm/irq.h>
  39 #include <asm/mmu_context.h>
  40 #include <asm/facility.h>
  41 #include <asm/uv.h>
  42 #include "../kernel/entry.h"
  43
  44 #define __FAIL_ADDR_MASK -4096L
  45 #define __SUBCODE_MASK 0x0600
  46 #define __PF_RES_FIELD 0x8000000000000000ULL
  47
  48 #define VM_FAULT_BADCONTEXT     ((__force vm_fault_t) 0x010000)
  49 #define VM_FAULT_BADMAP         ((__force vm_fault_t) 0x020000)
  50 #define VM_FAULT_BADACCESS      ((__force vm_fault_t) 0x040000)
  51 #define VM_FAULT_SIGNAL         ((__force vm_fault_t) 0x080000)
  52 #define VM_FAULT_PFAULT         ((__force vm_fault_t) 0x100000)
  53
  54 enum fault_type {
  55         KERNEL_FAULT,
  56         USER_FAULT,
  57         GMAP_FAULT,
  58 };
  59
  60 static unsigned long store_indication __read_mostly;
  61
  62 static int __init fault_init(void)
  63 {
  64         if (test_facility(75))
  65                 store_indication = 0xc00;
  66         return 0;
  67 }
  68 early_initcall(fault_init);
  69
  70 /*
  71  * Find out which address space caused the exception.
  72  */
  73 static enum fault_type get_fault_type(struct pt_regs *regs)
  74 {
  75         unsigned long trans_exc_code;
  76
  77         trans_exc_code = regs->int_parm_long & 3;
  78         if (likely(trans_exc_code == 0)) {
  79                 /* primary space exception */
  80                 if (user_mode(regs))
  81                         return USER_FAULT;
  82                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_PGSTE))
  83                         return KERNEL_FAULT;
  84                 if (test_pt_regs_flag(regs, PIF_GUEST_FAULT))
  85                         return GMAP_FAULT;
  86                 return KERNEL_FAULT;
  87         }
  88         if (trans_exc_code == 2)
  89                 return USER_FAULT;
  90         if (trans_exc_code == 1) {
  91                 /* access register mode, not used in the kernel */
  92                 return USER_FAULT;
  93         }
  94         /* home space exception -> access via kernel ASCE */
  95         return KERNEL_FAULT;
  96 }
  97
  98 static int bad_address(void *p)
  99 {
 100         unsigned long dummy;
 101
 102         return get_kernel_nofault(dummy, (unsigned long *)p);
 103 }
 104
 105 static void dump_pagetable(unsigned long asce, unsigned long address)
 106 {
 107         unsigned long *table = __va(asce & _ASCE_ORIGIN);
 108
 109         pr_alert("AS:%016lx ", asce);
 110         switch (asce & _ASCE_TYPE_MASK) {
 111         case _ASCE_TYPE_REGION1:
 112                 table += (address & _REGION1_INDEX) >> _REGION1_SHIFT;
 113                 if (bad_address(table))
 114                         goto bad;
 115                 pr_cont("R1:%016lx ", *table);
 116                 if (*table & _REGION_ENTRY_INVALID)
 117                         goto out;
 118                 table = __va(*table & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
 119                 fallthrough;
 120         case _ASCE_TYPE_REGION2:
 121                 table += (address & _REGION2_INDEX) >> _REGION2_SHIFT;
 122                 if (bad_address(table))
 123                         goto bad;
 124                 pr_cont("R2:%016lx ", *table);
 125                 if (*table & _REGION_ENTRY_INVALID)
 126                         goto out;
 127                 table = __va(*table & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
 128                 fallthrough;
 129         case _ASCE_TYPE_REGION3:
 130                 table += (address & _REGION3_INDEX) >> _REGION3_SHIFT;
 131                 if (bad_address(table))
 132                         goto bad;
 133                 pr_cont("R3:%016lx ", *table);
 134                 if (*table & (_REGION_ENTRY_INVALID | _REGION3_ENTRY_LARGE))
 135                         goto out;
 136                 table = __va(*table & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
 137                 fallthrough;
 138         case _ASCE_TYPE_SEGMENT:
 139                 table += (address & _SEGMENT_INDEX) >> _SEGMENT_SHIFT;
 140                 if (bad_address(table))
 141                         goto bad;
 142                 pr_cont("S:%016lx ", *table);
 143                 if (*table & (_SEGMENT_ENTRY_INVALID | _SEGMENT_ENTRY_LARGE))
 144                         goto out;
 145                 table = __va(*table & _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN);
 146         }
 147         table += (address & _PAGE_INDEX) >> _PAGE_SHIFT;
 148         if (bad_address(table))
 149                 goto bad;
 150         pr_cont("P:%016lx ", *table);
 151 out:
 152         pr_cont("\n");
 153         return;
 154 bad:
 155         pr_cont("BAD\n");
 156 }
 157
 158 static void dump_fault_info(struct pt_regs *regs)
 159 {
 160         unsigned long asce;
 161
 162         pr_alert("Failing address: %016lx TEID: %016lx\n",
 163                  regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK, regs->int_parm_long);
 164         pr_alert("Fault in ");
 165         switch (regs->int_parm_long & 3) {
 166         case 3:
 167                 pr_cont("home space ");
 168                 break;
 169         case 2:
 170                 pr_cont("secondary space ");
 171                 break;
 172         case 1:
 173                 pr_cont("access register ");
 174                 break;
 175         case 0:
 176                 pr_cont("primary space ");
 177                 break;
 178         }
 179         pr_cont("mode while using ");
 180         switch (get_fault_type(regs)) {
 181         case USER_FAULT:
 182                 asce = S390_lowcore.user_asce;
 183                 pr_cont("user ");
 184                 break;
 185         case GMAP_FAULT:
 186                 asce = ((struct gmap *) S390_lowcore.gmap)->asce;
 187                 pr_cont("gmap ");
 188                 break;
 189         case KERNEL_FAULT:
 190                 asce = S390_lowcore.kernel_asce;
 191                 pr_cont("kernel ");
 192                 break;
 193         default:
 194                 unreachable();
 195         }
 196         pr_cont("ASCE.\n");
 197         dump_pagetable(asce, regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK);
 198 }
 199
 200 int show_unhandled_signals = 1;
 201
 202 void report_user_fault(struct pt_regs *regs, long signr, int is_mm_fault)
 203 {
 204         if ((task_pid_nr(current) > 1) && !show_unhandled_signals)
 205                 return;
 206         if (!unhandled_signal(current, signr))
 207                 return;
 208         if (!printk_ratelimit())
 209                 return;
 210         printk(KERN_ALERT "User process fault: interruption code %04x ilc:%d ",
 211                regs->int_code & 0xffff, regs->int_code >> 17);
 212         print_vma_addr(KERN_CONT "in ", regs->psw.addr);
 213         printk(KERN_CONT "\n");
 214         if (is_mm_fault)
 215                 dump_fault_info(regs);
 216         show_regs(regs);
 217 }
 218
 219 /*
 220  * Send SIGSEGV to task.  This is an external routine
 221  * to keep the stack usage of do_page_fault small.
 222  */
 223 static noinline void do_sigsegv(struct pt_regs *regs, int si_code)
 224 {
 225         report_user_fault(regs, SIGSEGV, 1);
 226         force_sig_fault(SIGSEGV, si_code,
 227                         (void __user *)(regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK));
 228 }
 229
 230 const struct exception_table_entry *s390_search_extables(unsigned long addr)
 231 {
 232         const struct exception_table_entry *fixup;
 233
 234         fixup = search_extable(__start_amode31_ex_table,
 235                                __stop_amode31_ex_table - __start_amode31_ex_table,
 236                                addr);
 237         if (!fixup)
 238                 fixup = search_exception_tables(addr);
 239         return fixup;
 240 }
 241
 242 static noinline void do_no_context(struct pt_regs *regs)
 243 {
 244         const struct exception_table_entry *fixup;
 245
 246         /* Are we prepared to handle this kernel fault?  */
 247         fixup = s390_search_extables(regs->psw.addr);
 248         if (fixup && ex_handle(fixup, regs))
 249                 return;
 250
 251         /*
 252          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
 253          * terminate things with extreme prejudice.
 254          */
 255         if (get_fault_type(regs) == KERNEL_FAULT)
 256                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel pointer dereference"
 257                        " in virtual kernel address space\n");
 258         else
 259                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request"
 260                        " in virtual user address space\n");
 261         dump_fault_info(regs);
 262         die(regs, "Oops");
 263 }
 264
 265 static noinline void do_low_address(struct pt_regs *regs)
 266 {
 267         /* Low-address protection hit in kernel mode means
 268            NULL pointer write access in kernel mode.  */
 269         if (regs->psw.mask & PSW_MASK_PSTATE) {
 270                 /* Low-address protection hit in user mode 'cannot happen'. */
 271                 die (regs, "Low-address protection");
 272         }
 273
 274         do_no_context(regs);
 275 }
 276
 277 static noinline void do_sigbus(struct pt_regs *regs)
 278 {
 279         /*
 280          * Send a sigbus, regardless of whether we were in kernel
 281          * or user mode.
 282          */
 283         force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR,
 284                         (void __user *)(regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK));
 285 }
 286
 287 static noinline void do_fault_error(struct pt_regs *regs, int access,
 288                                         vm_fault_t fault)
 289 {
 290         int si_code;
 291
 292         switch (fault) {
 293         case VM_FAULT_BADACCESS:
 294         case VM_FAULT_BADMAP:
 295                 /* Bad memory access. Check if it is kernel or user space. */
 296                 if (user_mode(regs)) {
 297                         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
 298                         si_code = (fault == VM_FAULT_BADMAP) ?
 299                                 SEGV_MAPERR : SEGV_ACCERR;
 300                         do_sigsegv(regs, si_code);
 301                         break;
 302                 }
 303                 fallthrough;
 304         case VM_FAULT_BADCONTEXT:
 305         case VM_FAULT_PFAULT:
 306                 do_no_context(regs);
 307                 break;
 308         case VM_FAULT_SIGNAL:
 309                 if (!user_mode(regs))
 310                         do_no_context(regs);
 311                 break;
 312         default: /* fault & VM_FAULT_ERROR */
 313                 if (fault & VM_FAULT_OOM) {
 314                         if (!user_mode(regs))
 315                                 do_no_context(regs);
 316                         else
 317                                 pagefault_out_of_memory();
 318                 } else if (fault & VM_FAULT_SIGSEGV) {
 319                         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 320                         if (!user_mode(regs))
 321                                 do_no_context(regs);
 322                         else
 323                                 do_sigsegv(regs, SEGV_MAPERR);
 324                 } else if (fault & VM_FAULT_SIGBUS) {
 325                         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 326                         if (!user_mode(regs))
 327                                 do_no_context(regs);
 328                         else
 329                                 do_sigbus(regs);
 330                 } else
 331                         BUG();
 332                 break;
 333         }
 334 }
 335
 336 /*
 337  * This routine handles page faults.  It determines the address,
 338  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
 339  * routines.
 340  *
 341  * interruption code (int_code):
 342  *   04       Protection           ->  Write-Protection  (suppression)
 343  *   10       Segment translation  ->  Not present       (nullification)
 344  *   11       Page translation     ->  Not present       (nullification)
 345  *   3b       Region third trans.  ->  Not present       (nullification)
 346  */
 347 static inline vm_fault_t do_exception(struct pt_regs *regs, int access)
 348 {
 349         struct gmap *gmap;
 350         struct task_struct *tsk;
 351         struct mm_struct *mm;
 352         struct vm_area_struct *vma;
 353         enum fault_type type;
 354         unsigned long trans_exc_code;
 355         unsigned long address;
 356         unsigned int flags;
 357         vm_fault_t fault;
 358         bool is_write;
 359
 360         tsk = current;
 361         /*
 362          * The instruction that caused the program check has
 363          * been nullified. Don't signal single step via SIGTRAP.
 364          */
 365         clear_thread_flag(TIF_PER_TRAP);
 366
 367         if (kprobe_page_fault(regs, 14))
 368                 return 0;
 369
 370         mm = tsk->mm;
 371         trans_exc_code = regs->int_parm_long;
 372         address = trans_exc_code & __FAIL_ADDR_MASK;
 373         is_write = (trans_exc_code & store_indication) == 0x400;
 374
 375         /*
 376          * Verify that the fault happened in user space, that
 377          * we are not in an interrupt and that there is a
 378          * user context.
 379          */
 380         fault = VM_FAULT_BADCONTEXT;
 381         type = get_fault_type(regs);
 382         switch (type) {
 383         case KERNEL_FAULT:
 384                 if (kfence_handle_page_fault(address, is_write, regs))
 385                         return 0;
 386                 goto out;
 387         case USER_FAULT:
 388         case GMAP_FAULT:
 389                 if (faulthandler_disabled() || !mm)
 390                         goto out;
 391                 break;
 392         }
 393
 394         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);
 395         flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;
 396         if (user_mode(regs))
 397                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
 398         if (access == VM_WRITE || is_write)
 399                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
 400         mmap_read_lock(mm);
 401
 402         gmap = NULL;
 403         if (IS_ENABLED(CONFIG_PGSTE) && type == GMAP_FAULT) {
 404                 gmap = (struct gmap *) S390_lowcore.gmap;
 405                 current->thread.gmap_addr = address;
 406                 current->thread.gmap_write_flag = !!(flags & FAULT_FLAG_WRITE);
 407                 current->thread.gmap_int_code = regs->int_code & 0xffff;
 408                 address = __gmap_translate(gmap, address);
 409                 if (address == -EFAULT) {
 410                         fault = VM_FAULT_BADMAP;
 411                         goto out_up;
 412                 }
 413                 if (gmap->pfault_enabled)
 414                         flags |= FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT;
 415         }
 416
 417 retry:
 418         fault = VM_FAULT_BADMAP;
 419         vma = find_vma(mm, address);
 420         if (!vma)
 421                 goto out_up;
 422
 423         if (unlikely(vma->vm_start > address)) {
 424                 if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
 425                         goto out_up;
 426                 if (expand_stack(vma, address))
 427                         goto out_up;
 428         }
 429
 430         /*
 431          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
 432          * we can handle it..
 433          */
 434         fault = VM_FAULT_BADACCESS;
 435         if (unlikely(!(vma->vm_flags & access)))
 436                 goto out_up;
 437
 438         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
 439                 address &= HPAGE_MASK;
 440         /*
 441          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
 442          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
 443          * the fault.
 444          */
 445         fault = handle_mm_fault(vma, address, flags, regs);
 446         if (fault_signal_pending(fault, regs)) {
 447                 fault = VM_FAULT_SIGNAL;
 448                 if (flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT)
 449                         goto out_up;
 450                 goto out;
 451         }
 452         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR))
 453                 goto out_up;
 454
 455         if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
 456                 if (IS_ENABLED(CONFIG_PGSTE) && gmap &&
 457                         (flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT)) {
 458                         /*
 459                          * FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT has been set, mmap_lock has
 460                          * not been released
 461                          */
 462                         current->thread.gmap_pfault = 1;
 463                         fault = VM_FAULT_PFAULT;
 464                         goto out_up;
 465                 }
 466                 flags &= ~FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT;
 467                 flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
 468                 mmap_read_lock(mm);
 469                 goto retry;
 470         }
 471         if (IS_ENABLED(CONFIG_PGSTE) && gmap) {
 472                 address =  __gmap_link(gmap, current->thread.gmap_addr,
 473                                        address);
 474                 if (address == -EFAULT) {
 475                         fault = VM_FAULT_BADMAP;
 476                         goto out_up;
 477                 }
 478                 if (address == -ENOMEM) {
 479                         fault = VM_FAULT_OOM;
 480                         goto out_up;
 481                 }
 482         }
 483         fault = 0;
 484 out_up:
 485         mmap_read_unlock(mm);
 486 out:
 487         return fault;
 488 }
 489
 490 void do_protection_exception(struct pt_regs *regs)
 491 {
 492         unsigned long trans_exc_code;
 493         int access;
 494         vm_fault_t fault;
 495
 496         trans_exc_code = regs->int_parm_long;
 497         /*
 498          * Protection exceptions are suppressing, decrement psw address.
 499          * The exception to this rule are aborted transactions, for these
 500          * the PSW already points to the correct location.
 501          */
 502         if (!(regs->int_code & 0x200))
 503                 regs->psw.addr = __rewind_psw(regs->psw, regs->int_code >> 16);
 504         /*
 505          * Check for low-address protection.  This needs to be treated
 506          * as a special case because the translation exception code
 507          * field is not guaranteed to contain valid data in this case.
 508          */
 509         if (unlikely(!(trans_exc_code & 4))) {
 510                 do_low_address(regs);
 511                 return;
 512         }
 513         if (unlikely(MACHINE_HAS_NX && (trans_exc_code & 0x80))) {
 514                 regs->int_parm_long = (trans_exc_code & ~PAGE_MASK) |
 515                                         (regs->psw.addr & PAGE_MASK);
 516                 access = VM_EXEC;
 517                 fault = VM_FAULT_BADACCESS;
 518         } else {
 519                 access = VM_WRITE;
 520                 fault = do_exception(regs, access);
 521         }
 522         if (unlikely(fault))
 523                 do_fault_error(regs, access, fault);
 524 }
 525 NOKPROBE_SYMBOL(do_protection_exception);
 526
 527 void do_dat_exception(struct pt_regs *regs)
 528 {
 529         int access;
 530         vm_fault_t fault;
 531
 532         access = VM_ACCESS_FLAGS;
 533         fault = do_exception(regs, access);
 534         if (unlikely(fault))
 535                 do_fault_error(regs, access, fault);
 536 }
 537 NOKPROBE_SYMBOL(do_dat_exception);
 538
 539 #ifdef CONFIG_PFAULT
 540 /*
 541  * 'pfault' pseudo page faults routines.
 542  */
 543 static int pfault_disable;
 544
 545 static int __init nopfault(char *str)
 546 {
 547         pfault_disable = 1;
 548         return 1;
 549 }
 550
 551 __setup("nopfault", nopfault);
 552
 553 struct pfault_refbk {
 554         u16 refdiagc;
 555         u16 reffcode;
 556         u16 refdwlen;
 557         u16 refversn;
 558         u64 refgaddr;
 559         u64 refselmk;
 560         u64 refcmpmk;
 561         u64 reserved;
 562 } __attribute__ ((packed, aligned(8)));
 563
 564 static struct pfault_refbk pfault_init_refbk = {
 565         .refdiagc = 0x258,
 566         .reffcode = 0,
 567         .refdwlen = 5,
 568         .refversn = 2,
 569         .refgaddr = __LC_LPP,
 570         .refselmk = 1ULL << 48,
 571         .refcmpmk = 1ULL << 48,
 572         .reserved = __PF_RES_FIELD
 573 };
 574
 575 int pfault_init(void)
 576 {
 577         int rc;
 578
 579         if (pfault_disable)
 580                 return -1;
 581         diag_stat_inc(DIAG_STAT_X258);
 582         asm volatile(
 583                 "       diag    %1,%0,0x258\n"
 584                 "0:     j       2f\n"
 585                 "1:     la      %0,8\n"
 586                 "2:\n"
 587                 EX_TABLE(0b,1b)
 588                 : "=d" (rc)
 589                 : "a" (&pfault_init_refbk), "m" (pfault_init_refbk) : "cc");
 590         return rc;
 591 }
 592
 593 static struct pfault_refbk pfault_fini_refbk = {
 594         .refdiagc = 0x258,
 595         .reffcode = 1,
 596         .refdwlen = 5,
 597         .refversn = 2,
 598 };
 599
 600 void pfault_fini(void)
 601 {
 602
 603         if (pfault_disable)
 604                 return;
 605         diag_stat_inc(DIAG_STAT_X258);
 606         asm volatile(
 607                 "       diag    %0,0,0x258\n"
 608                 "0:     nopr    %%r7\n"
 609                 EX_TABLE(0b,0b)
 610                 : : "a" (&pfault_fini_refbk), "m" (pfault_fini_refbk) : "cc");
 611 }
 612
 613 static DEFINE_SPINLOCK(pfault_lock);
 614 static LIST_HEAD(pfault_list);
 615
 616 #define PF_COMPLETE     0x0080
 617
 618 /*
 619  * The mechanism of our pfault code: if Linux is running as guest, runs a user
 620  * space process and the user space process accesses a page that the host has
 621  * paged out we get a pfault interrupt.
 622  *
 623  * This allows us, within the guest, to schedule a different process. Without
 624  * this mechanism the host would have to suspend the whole virtual cpu until
 625  * the page has been paged in.
 626  *
 627  * So when we get such an interrupt then we set the state of the current task
 628  * to uninterruptible and also set the need_resched flag. Both happens within
 629  * interrupt context(!). If we later on want to return to user space we
 630  * recognize the need_resched flag and then call schedule().  It's not very
 631  * obvious how this works...
 632  *
 633  * Of course we have a lot of additional fun with the completion interrupt (->
 634  * host signals that a page of a process has been paged in and the process can
 635  * continue to run). This interrupt can arrive on any cpu and, since we have
 636  * virtual cpus, actually appear before the interrupt that signals that a page
 637  * is missing.
 638  */
 639 static void pfault_interrupt(struct ext_code ext_code,
 640                              unsigned int param32, unsigned long param64)
 641 {
 642         struct task_struct *tsk;
 643         __u16 subcode;
 644         pid_t pid;
 645
 646         /*
 647          * Get the external interruption subcode & pfault initial/completion
 648          * signal bit. VM stores this in the 'cpu address' field associated
 649          * with the external interrupt.
 650          */
 651         subcode = ext_code.subcode;
 652         if ((subcode & 0xff00) != __SUBCODE_MASK)
 653                 return;
 654         inc_irq_stat(IRQEXT_PFL);
 655         /* Get the token (= pid of the affected task). */
 656         pid = param64 & LPP_PID_MASK;
 657         rcu_read_lock();
 658         tsk = find_task_by_pid_ns(pid, &init_pid_ns);
 659         if (tsk)
 660                 get_task_struct(tsk);
 661         rcu_read_unlock();
 662         if (!tsk)
 663                 return;
 664         spin_lock(&pfault_lock);
 665         if (subcode & PF_COMPLETE) {
 666                 /* signal bit is set -> a page has been swapped in by VM */
 667                 if (tsk->thread.pfault_wait == 1) {
 668                         /* Initial interrupt was faster than the completion
 669                          * interrupt. pfault_wait is valid. Set pfault_wait
 670                          * back to zero and wake up the process. This can
 671                          * safely be done because the task is still sleeping
 672                          * and can't produce new pfaults. */
 673                         tsk->thread.pfault_wait = 0;
 674                         list_del(&tsk->thread.list);
 675                         wake_up_process(tsk);
 676                         put_task_struct(tsk);
 677                 } else {
 678                         /* Completion interrupt was faster than initial
 679                          * interrupt. Set pfault_wait to -1 so the initial
 680                          * interrupt doesn't put the task to sleep.
 681                          * If the task is not running, ignore the completion
 682                          * interrupt since it must be a leftover of a PFAULT
 683                          * CANCEL operation which didn't remove all pending
 684                          * completion interrupts. */
 685                         if (task_is_running(tsk))
 686                                 tsk->thread.pfault_wait = -1;
 687                 }
 688         } else {
 689                 /* signal bit not set -> a real page is missing. */
 690                 if (WARN_ON_ONCE(tsk != current))
 691                         goto out;
 692                 if (tsk->thread.pfault_wait == 1) {
 693                         /* Already on the list with a reference: put to sleep */
 694                         goto block;
 695                 } else if (tsk->thread.pfault_wait == -1) {
 696                         /* Completion interrupt was faster than the initial
 697                          * interrupt (pfault_wait == -1). Set pfault_wait
 698                          * back to zero and exit. */
 699                         tsk->thread.pfault_wait = 0;
 700                 } else {
 701                         /* Initial interrupt arrived before completion
 702                          * interrupt. Let the task sleep.
 703                          * An extra task reference is needed since a different
 704                          * cpu may set the task state to TASK_RUNNING again
 705                          * before the scheduler is reached. */
 706                         get_task_struct(tsk);
 707                         tsk->thread.pfault_wait = 1;
 708                         list_add(&tsk->thread.list, &pfault_list);
 709 block:
 710                         /* Since this must be a userspace fault, there
 711                          * is no kernel task state to trample. Rely on the
 712                          * return to userspace schedule() to block. */
 713                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 714                         set_tsk_need_resched(tsk);
 715                         set_preempt_need_resched();
 716                 }
 717         }
 718 out:
 719         spin_unlock(&pfault_lock);
 720         put_task_struct(tsk);
 721 }
 722
 723 static int pfault_cpu_dead(unsigned int cpu)
 724 {
 725         struct thread_struct *thread, *next;
 726         struct task_struct *tsk;
 727
 728         spin_lock_irq(&pfault_lock);
 729         list_for_each_entry_safe(thread, next, &pfault_list, list) {
 730                 thread->pfault_wait = 0;
 731                 list_del(&thread->list);
 732                 tsk = container_of(thread, struct task_struct, thread);
 733                 wake_up_process(tsk);
 734                 put_task_struct(tsk);
 735         }
 736         spin_unlock_irq(&pfault_lock);
 737         return 0;
 738 }
 739
 740 static int __init pfault_irq_init(void)
 741 {
 742         int rc;
 743
 744         rc = register_external_irq(EXT_IRQ_CP_SERVICE, pfault_interrupt);
 745         if (rc)
 746                 goto out_extint;
 747         rc = pfault_init() == 0 ? 0 : -EOPNOTSUPP;
 748         if (rc)
 749                 goto out_pfault;
 750         irq_subclass_register(IRQ_SUBCLASS_SERVICE_SIGNAL);
 751         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_S390_PFAULT_DEAD, "s390/pfault:dead",
 752                                   NULL, pfault_cpu_dead);
 753         return 0;
 754
 755 out_pfault:
 756         unregister_external_irq(EXT_IRQ_CP_SERVICE, pfault_interrupt);
 757 out_extint:
 758         pfault_disable = 1;
 759         return rc;
 760 }
 761 early_initcall(pfault_irq_init);
 762
 763 #endif /* CONFIG_PFAULT */
 764
 765 #if IS_ENABLED(CONFIG_PGSTE)
 766
 767 void do_secure_storage_access(struct pt_regs *regs)
 768 {
 769         unsigned long addr = regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK;
 770         struct vm_area_struct *vma;
 771         struct mm_struct *mm;
 772         struct page *page;
 773         int rc;
 774
 775         /*
 776          * bit 61 tells us if the address is valid, if it's not we
 777          * have a major problem and should stop the kernel or send a
 778          * SIGSEGV to the process. Unfortunately bit 61 is not
 779          * reliable without the misc UV feature so we need to check
 780          * for that as well.
 781          */
 782         if (test_bit_inv(BIT_UV_FEAT_MISC, &uv_info.uv_feature_indications) &&
 783             !test_bit_inv(61, &regs->int_parm_long)) {
 784                 /*
 785                  * When this happens, userspace did something that it
 786                  * was not supposed to do, e.g. branching into secure
 787                  * memory. Trigger a segmentation fault.
 788                  */
 789                 if (user_mode(regs)) {
 790                         send_sig(SIGSEGV, current, 0);
 791                         return;
 792                 }
 793
 794                 /*
 795                  * The kernel should never run into this case and we
 796                  * have no way out of this situation.
 797                  */
 798                 panic("Unexpected PGM 0x3d with TEID bit 61=0");
 799         }
 800
 801         switch (get_fault_type(regs)) {
 802         case USER_FAULT:
 803                 mm = current->mm;
 804                 mmap_read_lock(mm);
 805                 vma = find_vma(mm, addr);
 806                 if (!vma) {
 807                         mmap_read_unlock(mm);
 808                         do_fault_error(regs, VM_READ | VM_WRITE, VM_FAULT_BADMAP);
 809                         break;
 810                 }
 811                 page = follow_page(vma, addr, FOLL_WRITE | FOLL_GET);
 812                 if (IS_ERR_OR_NULL(page)) {
 813                         mmap_read_unlock(mm);
 814                         break;
 815                 }
 816                 if (arch_make_page_accessible(page))
 817                         send_sig(SIGSEGV, current, 0);
 818                 put_page(page);
 819                 mmap_read_unlock(mm);
 820                 break;
 821         case KERNEL_FAULT:
 822                 page = phys_to_page(addr);
 823                 if (unlikely(!try_get_page(page)))
 824                         break;
 825                 rc = arch_make_page_accessible(page);
 826                 put_page(page);
 827                 if (rc)
 828                         BUG();
 829                 break;
 830         case GMAP_FAULT:
 831         default:
 832                 do_fault_error(regs, VM_READ | VM_WRITE, VM_FAULT_BADMAP);
 833                 WARN_ON_ONCE(1);
 834         }
 835 }
 836 NOKPROBE_SYMBOL(do_secure_storage_access);
 837
 838 void do_non_secure_storage_access(struct pt_regs *regs)
 839 {
 840         unsigned long gaddr = regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK;
 841         struct gmap *gmap = (struct gmap *)S390_lowcore.gmap;
 842
 843         if (get_fault_type(regs) != GMAP_FAULT) {
 844                 do_fault_error(regs, VM_READ | VM_WRITE, VM_FAULT_BADMAP);
 845                 WARN_ON_ONCE(1);
 846                 return;
 847         }
 848
 849         if (gmap_convert_to_secure(gmap, gaddr) == -EINVAL)
 850                 send_sig(SIGSEGV, current, 0);
 851 }
 852 NOKPROBE_SYMBOL(do_non_secure_storage_access);
 853
 854 void do_secure_storage_violation(struct pt_regs *regs)
 855 {
 856         /*
 857          * Either KVM messed up the secure guest mapping or the same
 858          * page is mapped into multiple secure guests.
 859          *
 860          * This exception is only triggered when a guest 2 is running
 861          * and can therefore never occur in kernel context.
 862          */
 863         printk_ratelimited(KERN_WARNING
 864                            "Secure storage violation in task: %s, pid %d\n",
 865                            current->comm, current->pid);
 866         send_sig(SIGSEGV, current, 0);
 867 }
 868
 869 #endif /* CONFIG_PGSTE */