arch/unicore32/mm/fault.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * linux/arch/unicore32/mm/fault.c
   4  *
   5  * Code specific to PKUnity SoC and UniCore ISA
   6  *
   7  * Copyright (C) 2001-2010 GUAN Xue-tao
   8  */
   9 #include <linux/extable.h>
  10 #include <linux/signal.h>
  11 #include <linux/mm.h>
  12 #include <linux/hardirq.h>
  13 #include <linux/init.h>
  14 #include <linux/kprobes.h>
  15 #include <linux/uaccess.h>
  16 #include <linux/page-flags.h>
  17 #include <linux/sched/signal.h>
  18 #include <linux/io.h>
  19
  20 #include <asm/pgtable.h>
  21 #include <asm/tlbflush.h>
  22
  23 /*
  24  * Fault status register encodings.  We steal bit 31 for our own purposes.
  25  */
  26 #define FSR_LNX_PF              (1 << 31)
  27
  28 static inline int fsr_fs(unsigned int fsr)
  29 {
  30         /* xyabcde will be abcde+xy */
  31         return (fsr & 31) + ((fsr & (3 << 5)) >> 5);
  32 }
  33
  34 /*
  35  * This is useful to dump out the page tables associated with
  36  * 'addr' in mm 'mm'.
  37  */
  38 void show_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
  39 {
  40         pgd_t *pgd;
  41
  42         if (!mm)
  43                 mm = &init_mm;
  44
  45         printk(KERN_ALERT "pgd = %p\n", mm->pgd);
  46         pgd = pgd_offset(mm, addr);
  47         printk(KERN_ALERT "[%08lx] *pgd=%08lx", addr, pgd_val(*pgd));
  48
  49         do {
  50                 pmd_t *pmd;
  51                 pte_t *pte;
  52
  53                 if (pgd_none(*pgd))
  54                         break;
  55
  56                 if (pgd_bad(*pgd)) {
  57                         printk("(bad)");
  58                         break;
  59                 }
  60
  61                 pmd = pmd_offset((pud_t *) pgd, addr);
  62                 if (PTRS_PER_PMD != 1)
  63                         printk(", *pmd=%08lx", pmd_val(*pmd));
  64
  65                 if (pmd_none(*pmd))
  66                         break;
  67
  68                 if (pmd_bad(*pmd)) {
  69                         printk("(bad)");
  70                         break;
  71                 }
  72
  73                 /* We must not map this if we have highmem enabled */
  74                 if (PageHighMem(pfn_to_page(pmd_val(*pmd) >> PAGE_SHIFT)))
  75                         break;
  76
  77                 pte = pte_offset_map(pmd, addr);
  78                 printk(", *pte=%08lx", pte_val(*pte));
  79                 pte_unmap(pte);
  80         } while (0);
  81
  82         printk("\n");
  83 }
  84
  85 /*
  86  * Oops.  The kernel tried to access some page that wasn't present.
  87  */
  88 static void __do_kernel_fault(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
  89                 unsigned int fsr, struct pt_regs *regs)
  90 {
  91         /*
  92          * Are we prepared to handle this kernel fault?
  93          */
  94         if (fixup_exception(regs))
  95                 return;
  96
  97         /*
  98          * No handler, we'll have to terminate things with extreme prejudice.
  99          */
 100         bust_spinlocks(1);
 101         printk(KERN_ALERT
 102                "Unable to handle kernel %s at virtual address %08lx\n",
 103                (addr < PAGE_SIZE) ? "NULL pointer dereference" :
 104                "paging request", addr);
 105
 106         show_pte(mm, addr);
 107         die("Oops", regs, fsr);
 108         bust_spinlocks(0);
 109         do_exit(SIGKILL);
 110 }
 111
 112 /*
 113  * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
 114  * User mode accesses just cause a SIGSEGV
 115  */
 116 static void __do_user_fault(struct task_struct *tsk, unsigned long addr,
 117                 unsigned int fsr, unsigned int sig, int code,
 118                 struct pt_regs *regs)
 119 {
 120         tsk->thread.address = addr;
 121         tsk->thread.error_code = fsr;
 122         tsk->thread.trap_no = 14;
 123         force_sig_fault(sig, code, (void __user *)addr, tsk);
 124 }
 125
 126 void do_bad_area(unsigned long addr, unsigned int fsr, struct pt_regs *regs)
 127 {
 128         struct task_struct *tsk = current;
 129         struct mm_struct *mm = tsk->active_mm;
 130
 131         /*
 132          * If we are in kernel mode at this point, we
 133          * have no context to handle this fault with.
 134          */
 135         if (user_mode(regs))
 136                 __do_user_fault(tsk, addr, fsr, SIGSEGV, SEGV_MAPERR, regs);
 137         else
 138                 __do_kernel_fault(mm, addr, fsr, regs);
 139 }
 140
 141 #define VM_FAULT_BADMAP         0x010000
 142 #define VM_FAULT_BADACCESS      0x020000
 143
 144 /*
 145  * Check that the permissions on the VMA allow for the fault which occurred.
 146  * If we encountered a write fault, we must have write permission, otherwise
 147  * we allow any permission.
 148  */
 149 static inline bool access_error(unsigned int fsr, struct vm_area_struct *vma)
 150 {
 151         unsigned int mask = VM_READ | VM_WRITE | VM_EXEC;
 152
 153         if (!(fsr ^ 0x12))      /* write? */
 154                 mask = VM_WRITE;
 155         if (fsr & FSR_LNX_PF)
 156                 mask = VM_EXEC;
 157
 158         return vma->vm_flags & mask ? false : true;
 159 }
 160
 161 static vm_fault_t __do_pf(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 162                 unsigned int fsr, unsigned int flags, struct task_struct *tsk)
 163 {
 164         struct vm_area_struct *vma;
 165         vm_fault_t fault;
 166
 167         vma = find_vma(mm, addr);
 168         fault = VM_FAULT_BADMAP;
 169         if (unlikely(!vma))
 170                 goto out;
 171         if (unlikely(vma->vm_start > addr))
 172                 goto check_stack;
 173
 174         /*
 175          * Ok, we have a good vm_area for this
 176          * memory access, so we can handle it.
 177          */
 178 good_area:
 179         if (access_error(fsr, vma)) {
 180                 fault = VM_FAULT_BADACCESS;
 181                 goto out;
 182         }
 183
 184         /*
 185          * If for any reason at all we couldn't handle the fault, make
 186          * sure we exit gracefully rather than endlessly redo the fault.
 187          */
 188         fault = handle_mm_fault(vma, addr & PAGE_MASK, flags);
 189         return fault;
 190
 191 check_stack:
 192         if (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN && !expand_stack(vma, addr))
 193                 goto good_area;
 194 out:
 195         return fault;
 196 }
 197
 198 static int do_pf(unsigned long addr, unsigned int fsr, struct pt_regs *regs)
 199 {
 200         struct task_struct *tsk;
 201         struct mm_struct *mm;
 202         int sig, code;
 203         vm_fault_t fault;
 204         unsigned int flags = FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
 205
 206         tsk = current;
 207         mm = tsk->mm;
 208
 209         /*
 210          * If we're in an interrupt or have no user
 211          * context, we must not take the fault..
 212          */
 213         if (faulthandler_disabled() || !mm)
 214                 goto no_context;
 215
 216         if (user_mode(regs))
 217                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
 218         if (!(fsr ^ 0x12))
 219                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
 220
 221         /*
 222          * As per x86, we may deadlock here.  However, since the kernel only
 223          * validly references user space from well defined areas of the code,
 224          * we can bug out early if this is from code which shouldn't.
 225          */
 226         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
 227                 if (!user_mode(regs)
 228                     && !search_exception_tables(regs->UCreg_pc))
 229                         goto no_context;
 230 retry:
 231                 down_read(&mm->mmap_sem);
 232         } else {
 233                 /*
 234                  * The above down_read_trylock() might have succeeded in
 235                  * which case, we'll have missed the might_sleep() from
 236                  * down_read()
 237                  */
 238                 might_sleep();
 239 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
 240                 if (!user_mode(regs) &&
 241                     !search_exception_tables(regs->UCreg_pc))
 242                         goto no_context;
 243 #endif
 244         }
 245
 246         fault = __do_pf(mm, addr, fsr, flags, tsk);
 247
 248         /* If we need to retry but a fatal signal is pending, handle the
 249          * signal first. We do not need to release the mmap_sem because
 250          * it would already be released in __lock_page_or_retry in
 251          * mm/filemap.c. */
 252         if ((fault & VM_FAULT_RETRY) && fatal_signal_pending(current))
 253                 return 0;
 254
 255         if (!(fault & VM_FAULT_ERROR) && (flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY)) {
 256                 if (fault & VM_FAULT_MAJOR)
 257                         tsk->maj_flt++;
 258                 else
 259                         tsk->min_flt++;
 260                 if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
 261                         /* Clear FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY to avoid any risk
 262                         * of starvation. */
 263                         flags &= ~FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY;
 264                         goto retry;
 265                 }
 266         }
 267
 268         up_read(&mm->mmap_sem);
 269
 270         /*
 271          * Handle the "normal" case first - VM_FAULT_MAJOR
 272          */
 273         if (likely(!(fault &
 274                (VM_FAULT_ERROR | VM_FAULT_BADMAP | VM_FAULT_BADACCESS))))
 275                 return 0;
 276
 277         /*
 278          * If we are in kernel mode at this point, we
 279          * have no context to handle this fault with.
 280          */
 281         if (!user_mode(regs))
 282                 goto no_context;
 283
 284         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
 285                 /*
 286                  * We ran out of memory, call the OOM killer, and return to
 287                  * userspace (which will retry the fault, or kill us if we
 288                  * got oom-killed)
 289                  */
 290                 pagefault_out_of_memory();
 291                 return 0;
 292         }
 293
 294         if (fault & VM_FAULT_SIGBUS) {
 295                 /*
 296                  * We had some memory, but were unable to
 297                  * successfully fix up this page fault.
 298                  */
 299                 sig = SIGBUS;
 300                 code = BUS_ADRERR;
 301         } else {
 302                 /*
 303                  * Something tried to access memory that
 304                  * isn't in our memory map..
 305                  */
 306                 sig = SIGSEGV;
 307                 code = fault == VM_FAULT_BADACCESS ? SEGV_ACCERR : SEGV_MAPERR;
 308         }
 309
 310         __do_user_fault(tsk, addr, fsr, sig, code, regs);
 311         return 0;
 312
 313 no_context:
 314         __do_kernel_fault(mm, addr, fsr, regs);
 315         return 0;
 316 }
 317
 318 /*
 319  * First Level Translation Fault Handler
 320  *
 321  * We enter here because the first level page table doesn't contain
 322  * a valid entry for the address.
 323  *
 324  * If the address is in kernel space (>= TASK_SIZE), then we are
 325  * probably faulting in the vmalloc() area.
 326  *
 327  * If the init_task's first level page tables contains the relevant
 328  * entry, we copy the it to this task.  If not, we send the process
 329  * a signal, fixup the exception, or oops the kernel.
 330  *
 331  * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may be in an
 332  * interrupt or a critical region, and should only copy the information
 333  * from the master page table, nothing more.
 334  */
 335 static int do_ifault(unsigned long addr, unsigned int fsr, struct pt_regs *regs)
 336 {
 337         unsigned int index;
 338         pgd_t *pgd, *pgd_k;
 339         pmd_t *pmd, *pmd_k;
 340
 341         if (addr < TASK_SIZE)
 342                 return do_pf(addr, fsr, regs);
 343
 344         if (user_mode(regs))
 345                 goto bad_area;
 346
 347         index = pgd_index(addr);
 348
 349         pgd = cpu_get_pgd() + index;
 350         pgd_k = init_mm.pgd + index;
 351
 352         if (pgd_none(*pgd_k))
 353                 goto bad_area;
 354
 355         pmd_k = pmd_offset((pud_t *) pgd_k, addr);
 356         pmd = pmd_offset((pud_t *) pgd, addr);
 357
 358         if (pmd_none(*pmd_k))
 359                 goto bad_area;
 360
 361         set_pmd(pmd, *pmd_k);
 362         flush_pmd_entry(pmd);
 363         return 0;
 364
 365 bad_area:
 366         do_bad_area(addr, fsr, regs);
 367         return 0;
 368 }
 369
 370 /*
 371  * This abort handler always returns "fault".
 372  */
 373 static int do_bad(unsigned long addr, unsigned int fsr, struct pt_regs *regs)
 374 {
 375         return 1;
 376 }
 377
 378 static int do_good(unsigned long addr, unsigned int fsr, struct pt_regs *regs)
 379 {
 380         unsigned int res1, res2;
 381
 382         printk("dabt exception but no error!\n");
 383
 384         __asm__ __volatile__(
 385                         "mff %0,f0\n"
 386                         "mff %1,f1\n"
 387                         : "=r"(res1), "=r"(res2)
 388                         :
 389                         : "memory");
 390
 391         printk(KERN_EMERG "r0 :%08x  r1 :%08x\n", res1, res2);
 392         panic("shut up\n");
 393         return 0;
 394 }
 395
 396 static struct fsr_info {
 397         int (*fn) (unsigned long addr, unsigned int fsr, struct pt_regs *regs);
 398         int sig;
 399         int code;
 400         const char *name;
 401 } fsr_info[] = {
 402         /*
 403          * The following are the standard Unicore-I and UniCore-II aborts.
 404          */
 405         { do_good,      SIGBUS,  0,             "no error"              },
 406         { do_bad,       SIGBUS,  BUS_ADRALN,    "alignment exception"   },
 407         { do_bad,       SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "external exception"    },
 408         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "burst operation"       },
 409         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 00100"         },
 410         { do_ifault,    SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "2nd level pt non-exist"},
 411         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "2nd lvl large pt non-exist" },
 412         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "invalid pte"           },
 413         { do_pf,        SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "page miss"             },
 414         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "middle page miss"      },
 415         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "large page miss"       },
 416         { do_pf,        SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "super page (section) miss" },
 417         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 01100"         },
 418         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 01101"         },
 419         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 01110"         },
 420         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 01111"         },
 421         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "addr: up 3G or IO"     },
 422         { do_pf,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "read unreadable addr"  },
 423         { do_pf,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "write unwriteable addr"},
 424         { do_pf,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "exec unexecutable addr"},
 425         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 10100"         },
 426         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 10101"         },
 427         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 10110"         },
 428         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 10111"         },
 429         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 11000"         },
 430         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 11001"         },
 431         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 11010"         },
 432         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 11011"         },
 433         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 11100"         },
 434         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 11101"         },
 435         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 11110"         },
 436         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 11111"         }
 437 };
 438
 439 void __init hook_fault_code(int nr,
 440                 int (*fn) (unsigned long, unsigned int, struct pt_regs *),
 441                 int sig, int code, const char *name)
 442 {
 443         if (nr < 0 || nr >= ARRAY_SIZE(fsr_info))
 444                 BUG();
 445
 446         fsr_info[nr].fn   = fn;
 447         fsr_info[nr].sig  = sig;
 448         fsr_info[nr].code = code;
 449         fsr_info[nr].name = name;
 450 }
 451
 452 /*
 453  * Dispatch a data abort to the relevant handler.
 454  */
 455 asmlinkage void do_DataAbort(unsigned long addr, unsigned int fsr,
 456                         struct pt_regs *regs)
 457 {
 458         const struct fsr_info *inf = fsr_info + fsr_fs(fsr);
 459
 460         if (!inf->fn(addr, fsr & ~FSR_LNX_PF, regs))
 461                 return;
 462
 463         printk(KERN_ALERT "Unhandled fault: %s (0x%03x) at 0x%08lx\n",
 464                inf->name, fsr, addr);
 465
 466         uc32_notify_die("", regs, inf->sig, inf->code, (void __user *)addr,
 467                         fsr, 0);
 468 }
 469
 470 asmlinkage void do_PrefetchAbort(unsigned long addr,
 471                         unsigned int ifsr, struct pt_regs *regs)
 472 {
 473         const struct fsr_info *inf = fsr_info + fsr_fs(ifsr);
 474
 475         if (!inf->fn(addr, ifsr | FSR_LNX_PF, regs))
 476                 return;
 477
 478         printk(KERN_ALERT "Unhandled prefetch abort: %s (0x%03x) at 0x%08lx\n",
 479                inf->name, ifsr, addr);
 480
 481         uc32_notify_die("", regs, inf->sig, inf->code, (void __user *)addr,
 482                         ifsr, 0);
 483 }