arch/x86/mm/fault.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   4  *  Copyright (C) 2001, 2002 Andi Kleen, SuSE Labs.
   5  *  Copyright (C) 2008-2009, Red Hat Inc., Ingo Molnar
   6  */
   7 #include <linux/sched.h>                /* test_thread_flag(), ...      */
   8 #include <linux/sched/task_stack.h>     /* task_stack_*(), ...          */
   9 #include <linux/kdebug.h>               /* oops_begin/end, ...          */
  10 #include <linux/extable.h>              /* search_exception_tables      */
  11 #include <linux/bootmem.h>              /* max_low_pfn                  */
  12 #include <linux/kprobes.h>              /* NOKPROBE_SYMBOL, ...         */
  13 #include <linux/mmiotrace.h>            /* kmmio_handler, ...           */
  14 #include <linux/perf_event.h>           /* perf_sw_event                */
  15 #include <linux/hugetlb.h>              /* hstate_index_to_shift        */
  16 #include <linux/prefetch.h>             /* prefetchw                    */
  17 #include <linux/context_tracking.h>     /* exception_enter(), ...       */
  18 #include <linux/uaccess.h>              /* faulthandler_disabled()      */
  19
  20 #include <asm/cpufeature.h>             /* boot_cpu_has, ...            */
  21 #include <asm/traps.h>                  /* dotraplinkage, ...           */
  22 #include <asm/pgalloc.h>                /* pgd_*(), ...                 */
  23 #include <asm/fixmap.h>                 /* VSYSCALL_ADDR                */
  24 #include <asm/vsyscall.h>               /* emulate_vsyscall             */
  25 #include <asm/vm86.h>                   /* struct vm86                  */
  26 #include <asm/mmu_context.h>            /* vma_pkey()                   */
  27
  28 #define CREATE_TRACE_POINTS
  29 #include <asm/trace/exceptions.h>
  30
  31 /*
  32  * Returns 0 if mmiotrace is disabled, or if the fault is not
  33  * handled by mmiotrace:
  34  */
  35 static nokprobe_inline int
  36 kmmio_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long addr)
  37 {
  38         if (unlikely(is_kmmio_active()))
  39                 if (kmmio_handler(regs, addr) == 1)
  40                         return -1;
  41         return 0;
  42 }
  43
  44 static nokprobe_inline int kprobes_fault(struct pt_regs *regs)
  45 {
  46         int ret = 0;
  47
  48         /* kprobe_running() needs smp_processor_id() */
  49         if (kprobes_built_in() && !user_mode(regs)) {
  50                 preempt_disable();
  51                 if (kprobe_running() && kprobe_fault_handler(regs, 14))
  52                         ret = 1;
  53                 preempt_enable();
  54         }
  55
  56         return ret;
  57 }
  58
  59 /*
  60  * Prefetch quirks:
  61  *
  62  * 32-bit mode:
  63  *
  64  *   Sometimes AMD Athlon/Opteron CPUs report invalid exceptions on prefetch.
  65  *   Check that here and ignore it.
  66  *
  67  * 64-bit mode:
  68  *
  69  *   Sometimes the CPU reports invalid exceptions on prefetch.
  70  *   Check that here and ignore it.
  71  *
  72  * Opcode checker based on code by Richard Brunner.
  73  */
  74 static inline int
  75 check_prefetch_opcode(struct pt_regs *regs, unsigned char *instr,
  76                       unsigned char opcode, int *prefetch)
  77 {
  78         unsigned char instr_hi = opcode & 0xf0;
  79         unsigned char instr_lo = opcode & 0x0f;
  80
  81         switch (instr_hi) {
  82         case 0x20:
  83         case 0x30:
  84                 /*
  85                  * Values 0x26,0x2E,0x36,0x3E are valid x86 prefixes.
  86                  * In X86_64 long mode, the CPU will signal invalid
  87                  * opcode if some of these prefixes are present so
  88                  * X86_64 will never get here anyway
  89                  */
  90                 return ((instr_lo & 7) == 0x6);
  91 #ifdef CONFIG_X86_64
  92         case 0x40:
  93                 /*
  94                  * In AMD64 long mode 0x40..0x4F are valid REX prefixes
  95                  * Need to figure out under what instruction mode the
  96                  * instruction was issued. Could check the LDT for lm,
  97                  * but for now it's good enough to assume that long
  98                  * mode only uses well known segments or kernel.
  99                  */
 100                 return (!user_mode(regs) || user_64bit_mode(regs));
 101 #endif
 102         case 0x60:
 103                 /* 0x64 thru 0x67 are valid prefixes in all modes. */
 104                 return (instr_lo & 0xC) == 0x4;
 105         case 0xF0:
 106                 /* 0xF0, 0xF2, 0xF3 are valid prefixes in all modes. */
 107                 return !instr_lo || (instr_lo>>1) == 1;
 108         case 0x00:
 109                 /* Prefetch instruction is 0x0F0D or 0x0F18 */
 110                 if (probe_kernel_address(instr, opcode))
 111                         return 0;
 112
 113                 *prefetch = (instr_lo == 0xF) &&
 114                         (opcode == 0x0D || opcode == 0x18);
 115                 return 0;
 116         default:
 117                 return 0;
 118         }
 119 }
 120
 121 static int
 122 is_prefetch(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long addr)
 123 {
 124         unsigned char *max_instr;
 125         unsigned char *instr;
 126         int prefetch = 0;
 127
 128         /*
 129          * If it was a exec (instruction fetch) fault on NX page, then
 130          * do not ignore the fault:
 131          */
 132         if (error_code & X86_PF_INSTR)
 133                 return 0;
 134
 135         instr = (void *)convert_ip_to_linear(current, regs);
 136         max_instr = instr + 15;
 137
 138         if (user_mode(regs) && instr >= (unsigned char *)TASK_SIZE_MAX)
 139                 return 0;
 140
 141         while (instr < max_instr) {
 142                 unsigned char opcode;
 143
 144                 if (probe_kernel_address(instr, opcode))
 145                         break;
 146
 147                 instr++;
 148
 149                 if (!check_prefetch_opcode(regs, instr, opcode, &prefetch))
 150                         break;
 151         }
 152         return prefetch;
 153 }
 154
 155 /*
 156  * A protection key fault means that the PKRU value did not allow
 157  * access to some PTE.  Userspace can figure out what PKRU was
 158  * from the XSAVE state, and this function fills out a field in
 159  * siginfo so userspace can discover which protection key was set
 160  * on the PTE.
 161  *
 162  * If we get here, we know that the hardware signaled a X86_PF_PK
 163  * fault and that there was a VMA once we got in the fault
 164  * handler.  It does *not* guarantee that the VMA we find here
 165  * was the one that we faulted on.
 166  *
 167  * 1. T1   : mprotect_key(foo, PAGE_SIZE, pkey=4);
 168  * 2. T1   : set PKRU to deny access to pkey=4, touches page
 169  * 3. T1   : faults...
 170  * 4.    T2: mprotect_key(foo, PAGE_SIZE, pkey=5);
 171  * 5. T1   : enters fault handler, takes mmap_sem, etc...
 172  * 6. T1   : reaches here, sees vma_pkey(vma)=5, when we really
 173  *           faulted on a pte with its pkey=4.
 174  */
 175 static void fill_sig_info_pkey(int si_signo, int si_code, siginfo_t *info,
 176                 u32 *pkey)
 177 {
 178         /* This is effectively an #ifdef */
 179         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_OSPKE))
 180                 return;
 181
 182         /* Fault not from Protection Keys: nothing to do */
 183         if ((si_code != SEGV_PKUERR) || (si_signo != SIGSEGV))
 184                 return;
 185         /*
 186          * force_sig_info_fault() is called from a number of
 187          * contexts, some of which have a VMA and some of which
 188          * do not.  The X86_PF_PK handing happens after we have a
 189          * valid VMA, so we should never reach this without a
 190          * valid VMA.
 191          */
 192         if (!pkey) {
 193                 WARN_ONCE(1, "PKU fault with no VMA passed in");
 194                 info->si_pkey = 0;
 195                 return;
 196         }
 197         /*
 198          * si_pkey should be thought of as a strong hint, but not
 199          * absolutely guranteed to be 100% accurate because of
 200          * the race explained above.
 201          */
 202         info->si_pkey = *pkey;
 203 }
 204
 205 static void
 206 force_sig_info_fault(int si_signo, int si_code, unsigned long address,
 207                      struct task_struct *tsk, u32 *pkey, int fault)
 208 {
 209         unsigned lsb = 0;
 210         siginfo_t info;
 211
 212         info.si_signo   = si_signo;
 213         info.si_errno   = 0;
 214         info.si_code    = si_code;
 215         info.si_addr    = (void __user *)address;
 216         if (fault & VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
 217                 lsb = hstate_index_to_shift(VM_FAULT_GET_HINDEX(fault));
 218         if (fault & VM_FAULT_HWPOISON)
 219                 lsb = PAGE_SHIFT;
 220         info.si_addr_lsb = lsb;
 221
 222         fill_sig_info_pkey(si_signo, si_code, &info, pkey);
 223
 224         force_sig_info(si_signo, &info, tsk);
 225 }
 226
 227 DEFINE_SPINLOCK(pgd_lock);
 228 LIST_HEAD(pgd_list);
 229
 230 #ifdef CONFIG_X86_32
 231 static inline pmd_t *vmalloc_sync_one(pgd_t *pgd, unsigned long address)
 232 {
 233         unsigned index = pgd_index(address);
 234         pgd_t *pgd_k;
 235         p4d_t *p4d, *p4d_k;
 236         pud_t *pud, *pud_k;
 237         pmd_t *pmd, *pmd_k;
 238
 239         pgd += index;
 240         pgd_k = init_mm.pgd + index;
 241
 242         if (!pgd_present(*pgd_k))
 243                 return NULL;
 244
 245         /*
 246          * set_pgd(pgd, *pgd_k); here would be useless on PAE
 247          * and redundant with the set_pmd() on non-PAE. As would
 248          * set_p4d/set_pud.
 249          */
 250         p4d = p4d_offset(pgd, address);
 251         p4d_k = p4d_offset(pgd_k, address);
 252         if (!p4d_present(*p4d_k))
 253                 return NULL;
 254
 255         pud = pud_offset(p4d, address);
 256         pud_k = pud_offset(p4d_k, address);
 257         if (!pud_present(*pud_k))
 258                 return NULL;
 259
 260         pmd = pmd_offset(pud, address);
 261         pmd_k = pmd_offset(pud_k, address);
 262         if (!pmd_present(*pmd_k))
 263                 return NULL;
 264
 265         if (!pmd_present(*pmd))
 266                 set_pmd(pmd, *pmd_k);
 267         else
 268                 BUG_ON(pmd_page(*pmd) != pmd_page(*pmd_k));
 269
 270         return pmd_k;
 271 }
 272
 273 void vmalloc_sync_all(void)
 274 {
 275         unsigned long address;
 276
 277         if (SHARED_KERNEL_PMD)
 278                 return;
 279
 280         for (address = VMALLOC_START & PMD_MASK;
 281              address >= TASK_SIZE_MAX && address < FIXADDR_TOP;
 282              address += PMD_SIZE) {
 283                 struct page *page;
 284
 285                 spin_lock(&pgd_lock);
 286                 list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
 287                         spinlock_t *pgt_lock;
 288                         pmd_t *ret;
 289
 290                         /* the pgt_lock only for Xen */
 291                         pgt_lock = &pgd_page_get_mm(page)->page_table_lock;
 292
 293                         spin_lock(pgt_lock);
 294                         ret = vmalloc_sync_one(page_address(page), address);
 295                         spin_unlock(pgt_lock);
 296
 297                         if (!ret)
 298                                 break;
 299                 }
 300                 spin_unlock(&pgd_lock);
 301         }
 302 }
 303
 304 /*
 305  * 32-bit:
 306  *
 307  *   Handle a fault on the vmalloc or module mapping area
 308  */
 309 static noinline int vmalloc_fault(unsigned long address)
 310 {
 311         unsigned long pgd_paddr;
 312         pmd_t *pmd_k;
 313         pte_t *pte_k;
 314
 315         /* Make sure we are in vmalloc area: */
 316         if (!(address >= VMALLOC_START && address < VMALLOC_END))
 317                 return -1;
 318
 319         WARN_ON_ONCE(in_nmi());
 320
 321         /*
 322          * Synchronize this task's top level page-table
 323          * with the 'reference' page table.
 324          *
 325          * Do _not_ use "current" here. We might be inside
 326          * an interrupt in the middle of a task switch..
 327          */
 328         pgd_paddr = read_cr3_pa();
 329         pmd_k = vmalloc_sync_one(__va(pgd_paddr), address);
 330         if (!pmd_k)
 331                 return -1;
 332
 333         if (pmd_large(*pmd_k))
 334                 return 0;
 335
 336         pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, address);
 337         if (!pte_present(*pte_k))
 338                 return -1;
 339
 340         return 0;
 341 }
 342 NOKPROBE_SYMBOL(vmalloc_fault);
 343
 344 /*
 345  * Did it hit the DOS screen memory VA from vm86 mode?
 346  */
 347 static inline void
 348 check_v8086_mode(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
 349                  struct task_struct *tsk)
 350 {
 351 #ifdef CONFIG_VM86
 352         unsigned long bit;
 353
 354         if (!v8086_mode(regs) || !tsk->thread.vm86)
 355                 return;
 356
 357         bit = (address - 0xA0000) >> PAGE_SHIFT;
 358         if (bit < 32)
 359                 tsk->thread.vm86->screen_bitmap |= 1 << bit;
 360 #endif
 361 }
 362
 363 static bool low_pfn(unsigned long pfn)
 364 {
 365         return pfn < max_low_pfn;
 366 }
 367
 368 static void dump_pagetable(unsigned long address)
 369 {
 370         pgd_t *base = __va(read_cr3_pa());
 371         pgd_t *pgd = &base[pgd_index(address)];
 372         p4d_t *p4d;
 373         pud_t *pud;
 374         pmd_t *pmd;
 375         pte_t *pte;
 376
 377 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 378         pr_info("*pdpt = %016Lx ", pgd_val(*pgd));
 379         if (!low_pfn(pgd_val(*pgd) >> PAGE_SHIFT) || !pgd_present(*pgd))
 380                 goto out;
 381 #define pr_pde pr_cont
 382 #else
 383 #define pr_pde pr_info
 384 #endif
 385         p4d = p4d_offset(pgd, address);
 386         pud = pud_offset(p4d, address);
 387         pmd = pmd_offset(pud, address);
 388         pr_pde("*pde = %0*Lx ", sizeof(*pmd) * 2, (u64)pmd_val(*pmd));
 389 #undef pr_pde
 390
 391         /*
 392          * We must not directly access the pte in the highpte
 393          * case if the page table is located in highmem.
 394          * And let's rather not kmap-atomic the pte, just in case
 395          * it's allocated already:
 396          */
 397         if (!low_pfn(pmd_pfn(*pmd)) || !pmd_present(*pmd) || pmd_large(*pmd))
 398                 goto out;
 399
 400         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
 401         pr_cont("*pte = %0*Lx ", sizeof(*pte) * 2, (u64)pte_val(*pte));
 402 out:
 403         pr_cont("\n");
 404 }
 405
 406 #else /* CONFIG_X86_64: */
 407
 408 void vmalloc_sync_all(void)
 409 {
 410         sync_global_pgds(VMALLOC_START & PGDIR_MASK, VMALLOC_END);
 411 }
 412
 413 /*
 414  * 64-bit:
 415  *
 416  *   Handle a fault on the vmalloc area
 417  */
 418 static noinline int vmalloc_fault(unsigned long address)
 419 {
 420         pgd_t *pgd, *pgd_k;
 421         p4d_t *p4d, *p4d_k;
 422         pud_t *pud;
 423         pmd_t *pmd;
 424         pte_t *pte;
 425
 426         /* Make sure we are in vmalloc area: */
 427         if (!(address >= VMALLOC_START && address < VMALLOC_END))
 428                 return -1;
 429
 430         WARN_ON_ONCE(in_nmi());
 431
 432         /*
 433          * Copy kernel mappings over when needed. This can also
 434          * happen within a race in page table update. In the later
 435          * case just flush:
 436          */
 437         pgd = (pgd_t *)__va(read_cr3_pa()) + pgd_index(address);
 438         pgd_k = pgd_offset_k(address);
 439         if (pgd_none(*pgd_k))
 440                 return -1;
 441
 442         if (pgtable_l5_enabled) {
 443                 if (pgd_none(*pgd)) {
 444                         set_pgd(pgd, *pgd_k);
 445                         arch_flush_lazy_mmu_mode();
 446                 } else {
 447                         BUG_ON(pgd_page_vaddr(*pgd) != pgd_page_vaddr(*pgd_k));
 448                 }
 449         }
 450
 451         /* With 4-level paging, copying happens on the p4d level. */
 452         p4d = p4d_offset(pgd, address);
 453         p4d_k = p4d_offset(pgd_k, address);
 454         if (p4d_none(*p4d_k))
 455                 return -1;
 456
 457         if (p4d_none(*p4d) && !pgtable_l5_enabled) {
 458                 set_p4d(p4d, *p4d_k);
 459                 arch_flush_lazy_mmu_mode();
 460         } else {
 461                 BUG_ON(p4d_pfn(*p4d) != p4d_pfn(*p4d_k));
 462         }
 463
 464         BUILD_BUG_ON(CONFIG_PGTABLE_LEVELS < 4);
 465
 466         pud = pud_offset(p4d, address);
 467         if (pud_none(*pud))
 468                 return -1;
 469
 470         if (pud_large(*pud))
 471                 return 0;
 472
 473         pmd = pmd_offset(pud, address);
 474         if (pmd_none(*pmd))
 475                 return -1;
 476
 477         if (pmd_large(*pmd))
 478                 return 0;
 479
 480         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
 481         if (!pte_present(*pte))
 482                 return -1;
 483
 484         return 0;
 485 }
 486 NOKPROBE_SYMBOL(vmalloc_fault);
 487
 488 #ifdef CONFIG_CPU_SUP_AMD
 489 static const char errata93_warning[] =
 490 KERN_ERR
 491 "******* Your BIOS seems to not contain a fix for K8 errata #93\n"
 492 "******* Working around it, but it may cause SEGVs or burn power.\n"
 493 "******* Please consider a BIOS update.\n"
 494 "******* Disabling USB legacy in the BIOS may also help.\n";
 495 #endif
 496
 497 /*
 498  * No vm86 mode in 64-bit mode:
 499  */
 500 static inline void
 501 check_v8086_mode(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
 502                  struct task_struct *tsk)
 503 {
 504 }
 505
 506 static int bad_address(void *p)
 507 {
 508         unsigned long dummy;
 509
 510         return probe_kernel_address((unsigned long *)p, dummy);
 511 }
 512
 513 static void dump_pagetable(unsigned long address)
 514 {
 515         pgd_t *base = __va(read_cr3_pa());
 516         pgd_t *pgd = base + pgd_index(address);
 517         p4d_t *p4d;
 518         pud_t *pud;
 519         pmd_t *pmd;
 520         pte_t *pte;
 521
 522         if (bad_address(pgd))
 523                 goto bad;
 524
 525         pr_info("PGD %lx ", pgd_val(*pgd));
 526
 527         if (!pgd_present(*pgd))
 528                 goto out;
 529
 530         p4d = p4d_offset(pgd, address);
 531         if (bad_address(p4d))
 532                 goto bad;
 533
 534         pr_cont("P4D %lx ", p4d_val(*p4d));
 535         if (!p4d_present(*p4d) || p4d_large(*p4d))
 536                 goto out;
 537
 538         pud = pud_offset(p4d, address);
 539         if (bad_address(pud))
 540                 goto bad;
 541
 542         pr_cont("PUD %lx ", pud_val(*pud));
 543         if (!pud_present(*pud) || pud_large(*pud))
 544                 goto out;
 545
 546         pmd = pmd_offset(pud, address);
 547         if (bad_address(pmd))
 548                 goto bad;
 549
 550         pr_cont("PMD %lx ", pmd_val(*pmd));
 551         if (!pmd_present(*pmd) || pmd_large(*pmd))
 552                 goto out;
 553
 554         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
 555         if (bad_address(pte))
 556                 goto bad;
 557
 558         pr_cont("PTE %lx", pte_val(*pte));
 559 out:
 560         pr_cont("\n");
 561         return;
 562 bad:
 563         pr_info("BAD\n");
 564 }
 565
 566 #endif /* CONFIG_X86_64 */
 567
 568 /*
 569  * Workaround for K8 erratum #93 & buggy BIOS.
 570  *
 571  * BIOS SMM functions are required to use a specific workaround
 572  * to avoid corruption of the 64bit RIP register on C stepping K8.
 573  *
 574  * A lot of BIOS that didn't get tested properly miss this.
 575  *
 576  * The OS sees this as a page fault with the upper 32bits of RIP cleared.
 577  * Try to work around it here.
 578  *
 579  * Note we only handle faults in kernel here.
 580  * Does nothing on 32-bit.
 581  */
 582 static int is_errata93(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 583 {
 584 #if defined(CONFIG_X86_64) && defined(CONFIG_CPU_SUP_AMD)
 585         if (boot_cpu_data.x86_vendor != X86_VENDOR_AMD
 586             || boot_cpu_data.x86 != 0xf)
 587                 return 0;
 588
 589         if (address != regs->ip)
 590                 return 0;
 591
 592         if ((address >> 32) != 0)
 593                 return 0;
 594
 595         address |= 0xffffffffUL << 32;
 596         if ((address >= (u64)_stext && address <= (u64)_etext) ||
 597             (address >= MODULES_VADDR && address <= MODULES_END)) {
 598                 printk_once(errata93_warning);
 599                 regs->ip = address;
 600                 return 1;
 601         }
 602 #endif
 603         return 0;
 604 }
 605
 606 /*
 607  * Work around K8 erratum #100 K8 in compat mode occasionally jumps
 608  * to illegal addresses >4GB.
 609  *
 610  * We catch this in the page fault handler because these addresses
 611  * are not reachable. Just detect this case and return.  Any code
 612  * segment in LDT is compatibility mode.
 613  */
 614 static int is_errata100(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 615 {
 616 #ifdef CONFIG_X86_64
 617         if ((regs->cs == __USER32_CS || (regs->cs & (1<<2))) && (address >> 32))
 618                 return 1;
 619 #endif
 620         return 0;
 621 }
 622
 623 static int is_f00f_bug(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 624 {
 625 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
 626         unsigned long nr;
 627
 628         /*
 629          * Pentium F0 0F C7 C8 bug workaround:
 630          */
 631         if (boot_cpu_has_bug(X86_BUG_F00F)) {
 632                 nr = (address - idt_descr.address) >> 3;
 633
 634                 if (nr == 6) {
 635                         do_invalid_op(regs, 0);
 636                         return 1;
 637                 }
 638         }
 639 #endif
 640         return 0;
 641 }
 642
 643 static const char nx_warning[] = KERN_CRIT
 644 "kernel tried to execute NX-protected page - exploit attempt? (uid: %d)\n";
 645 static const char smep_warning[] = KERN_CRIT
 646 "unable to execute userspace code (SMEP?) (uid: %d)\n";
 647
 648 static void
 649 show_fault_oops(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 650                 unsigned long address)
 651 {
 652         if (!oops_may_print())
 653                 return;
 654
 655         if (error_code & X86_PF_INSTR) {
 656                 unsigned int level;
 657                 pgd_t *pgd;
 658                 pte_t *pte;
 659
 660                 pgd = __va(read_cr3_pa());
 661                 pgd += pgd_index(address);
 662
 663                 pte = lookup_address_in_pgd(pgd, address, &level);
 664
 665                 if (pte && pte_present(*pte) && !pte_exec(*pte))
 666                         printk(nx_warning, from_kuid(&init_user_ns, current_uid()));
 667                 if (pte && pte_present(*pte) && pte_exec(*pte) &&
 668                                 (pgd_flags(*pgd) & _PAGE_USER) &&
 669                                 (__read_cr4() & X86_CR4_SMEP))
 670                         printk(smep_warning, from_kuid(&init_user_ns, current_uid()));
 671         }
 672
 673         printk(KERN_ALERT "BUG: unable to handle kernel ");
 674         if (address < PAGE_SIZE)
 675                 printk(KERN_CONT "NULL pointer dereference");
 676         else
 677                 printk(KERN_CONT "paging request");
 678
 679         printk(KERN_CONT " at %px\n", (void *) address);
 680
 681         dump_pagetable(address);
 682 }
 683
 684 static noinline void
 685 pgtable_bad(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 686             unsigned long address)
 687 {
 688         struct task_struct *tsk;
 689         unsigned long flags;
 690         int sig;
 691
 692         flags = oops_begin();
 693         tsk = current;
 694         sig = SIGKILL;
 695
 696         printk(KERN_ALERT "%s: Corrupted page table at address %lx\n",
 697                tsk->comm, address);
 698         dump_pagetable(address);
 699
 700         tsk->thread.cr2         = address;
 701         tsk->thread.trap_nr     = X86_TRAP_PF;
 702         tsk->thread.error_code  = error_code;
 703
 704         if (__die("Bad pagetable", regs, error_code))
 705                 sig = 0;
 706
 707         oops_end(flags, regs, sig);
 708 }
 709
 710 static noinline void
 711 no_context(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 712            unsigned long address, int signal, int si_code)
 713 {
 714         struct task_struct *tsk = current;
 715         unsigned long flags;
 716         int sig;
 717
 718         /* Are we prepared to handle this kernel fault? */
 719         if (fixup_exception(regs, X86_TRAP_PF)) {
 720                 /*
 721                  * Any interrupt that takes a fault gets the fixup. This makes
 722                  * the below recursive fault logic only apply to a faults from
 723                  * task context.
 724                  */
 725                 if (in_interrupt())
 726                         return;
 727
 728                 /*
 729                  * Per the above we're !in_interrupt(), aka. task context.
 730                  *
 731                  * In this case we need to make sure we're not recursively
 732                  * faulting through the emulate_vsyscall() logic.
 733                  */
 734                 if (current->thread.sig_on_uaccess_err && signal) {
 735                         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_PF;
 736                         tsk->thread.error_code = error_code | X86_PF_USER;
 737                         tsk->thread.cr2 = address;
 738
 739                         /* XXX: hwpoison faults will set the wrong code. */
 740                         force_sig_info_fault(signal, si_code, address,
 741                                              tsk, NULL, 0);
 742                 }
 743
 744                 /*
 745                  * Barring that, we can do the fixup and be happy.
 746                  */
 747                 return;
 748         }
 749
 750 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
 751         /*
 752          * Stack overflow?  During boot, we can fault near the initial
 753          * stack in the direct map, but that's not an overflow -- check
 754          * that we're in vmalloc space to avoid this.
 755          */
 756         if (is_vmalloc_addr((void *)address) &&
 757             (((unsigned long)tsk->stack - 1 - address < PAGE_SIZE) ||
 758              address - ((unsigned long)tsk->stack + THREAD_SIZE) < PAGE_SIZE)) {
 759                 unsigned long stack = this_cpu_read(orig_ist.ist[DOUBLEFAULT_STACK]) - sizeof(void *);
 760                 /*
 761                  * We're likely to be running with very little stack space
 762                  * left.  It's plausible that we'd hit this condition but
 763                  * double-fault even before we get this far, in which case
 764                  * we're fine: the double-fault handler will deal with it.
 765                  *
 766                  * We don't want to make it all the way into the oops code
 767                  * and then double-fault, though, because we're likely to
 768                  * break the console driver and lose most of the stack dump.
 769                  */
 770                 asm volatile ("movq %[stack], %%rsp\n\t"
 771                               "call handle_stack_overflow\n\t"
 772                               "1: jmp 1b"
 773                               : ASM_CALL_CONSTRAINT
 774                               : "D" ("kernel stack overflow (page fault)"),
 775                                 "S" (regs), "d" (address),
 776                                 [stack] "rm" (stack));
 777                 unreachable();
 778         }
 779 #endif
 780
 781         /*
 782          * 32-bit:
 783          *
 784          *   Valid to do another page fault here, because if this fault
 785          *   had been triggered by is_prefetch fixup_exception would have
 786          *   handled it.
 787          *
 788          * 64-bit:
 789          *
 790          *   Hall of shame of CPU/BIOS bugs.
 791          */
 792         if (is_prefetch(regs, error_code, address))
 793                 return;
 794
 795         if (is_errata93(regs, address))
 796                 return;
 797
 798         /*
 799          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
 800          * terminate things with extreme prejudice:
 801          */
 802         flags = oops_begin();
 803
 804         show_fault_oops(regs, error_code, address);
 805
 806         if (task_stack_end_corrupted(tsk))
 807                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
 808
 809         tsk->thread.cr2         = address;
 810         tsk->thread.trap_nr     = X86_TRAP_PF;
 811         tsk->thread.error_code  = error_code;
 812
 813         sig = SIGKILL;
 814         if (__die("Oops", regs, error_code))
 815                 sig = 0;
 816
 817         /* Executive summary in case the body of the oops scrolled away */
 818         printk(KERN_DEFAULT "CR2: %016lx\n", address);
 819
 820         oops_end(flags, regs, sig);
 821 }
 822
 823 /*
 824  * Print out info about fatal segfaults, if the show_unhandled_signals
 825  * sysctl is set:
 826  */
 827 static inline void
 828 show_signal_msg(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 829                 unsigned long address, struct task_struct *tsk)
 830 {
 831         if (!unhandled_signal(tsk, SIGSEGV))
 832                 return;
 833
 834         if (!printk_ratelimit())
 835                 return;
 836
 837         printk("%s%s[%d]: segfault at %lx ip %px sp %px error %lx",
 838                 task_pid_nr(tsk) > 1 ? KERN_INFO : KERN_EMERG,
 839                 tsk->comm, task_pid_nr(tsk), address,
 840                 (void *)regs->ip, (void *)regs->sp, error_code);
 841
 842         print_vma_addr(KERN_CONT " in ", regs->ip);
 843
 844         printk(KERN_CONT "\n");
 845 }
 846
 847 static void
 848 __bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 849                        unsigned long address, u32 *pkey, int si_code)
 850 {
 851         struct task_struct *tsk = current;
 852
 853         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
 854         if (error_code & X86_PF_USER) {
 855                 /*
 856                  * It's possible to have interrupts off here:
 857                  */
 858                 local_irq_enable();
 859
 860                 /*
 861                  * Valid to do another page fault here because this one came
 862                  * from user space:
 863                  */
 864                 if (is_prefetch(regs, error_code, address))
 865                         return;
 866
 867                 if (is_errata100(regs, address))
 868                         return;
 869
 870 #ifdef CONFIG_X86_64
 871                 /*
 872                  * Instruction fetch faults in the vsyscall page might need
 873                  * emulation.
 874                  */
 875                 if (unlikely((error_code & X86_PF_INSTR) &&
 876                              ((address & ~0xfff) == VSYSCALL_ADDR))) {
 877                         if (emulate_vsyscall(regs, address))
 878                                 return;
 879                 }
 880 #endif
 881
 882                 /*
 883                  * To avoid leaking information about the kernel page table
 884                  * layout, pretend that user-mode accesses to kernel addresses
 885                  * are always protection faults.
 886                  */
 887                 if (address >= TASK_SIZE_MAX)
 888                         error_code |= X86_PF_PROT;
 889
 890                 if (likely(show_unhandled_signals))
 891                         show_signal_msg(regs, error_code, address, tsk);
 892
 893                 tsk->thread.cr2         = address;
 894                 tsk->thread.error_code  = error_code;
 895                 tsk->thread.trap_nr     = X86_TRAP_PF;
 896
 897                 force_sig_info_fault(SIGSEGV, si_code, address, tsk, pkey, 0);
 898
 899                 return;
 900         }
 901
 902         if (is_f00f_bug(regs, address))
 903                 return;
 904
 905         no_context(regs, error_code, address, SIGSEGV, si_code);
 906 }
 907
 908 static noinline void
 909 bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 910                      unsigned long address, u32 *pkey)
 911 {
 912         __bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, pkey, SEGV_MAPERR);
 913 }
 914
 915 static void
 916 __bad_area(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 917            unsigned long address,  struct vm_area_struct *vma, int si_code)
 918 {
 919         struct mm_struct *mm = current->mm;
 920         u32 pkey;
 921
 922         if (vma)
 923                 pkey = vma_pkey(vma);
 924
 925         /*
 926          * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
 927          * Fix it, but check if it's kernel or user first..
 928          */
 929         up_read(&mm->mmap_sem);
 930
 931         __bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address,
 932                                (vma) ? &pkey : NULL, si_code);
 933 }
 934
 935 static noinline void
 936 bad_area(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long address)
 937 {
 938         __bad_area(regs, error_code, address, NULL, SEGV_MAPERR);
 939 }
 940
 941 static inline bool bad_area_access_from_pkeys(unsigned long error_code,
 942                 struct vm_area_struct *vma)
 943 {
 944         /* This code is always called on the current mm */
 945         bool foreign = false;
 946
 947         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_OSPKE))
 948                 return false;
 949         if (error_code & X86_PF_PK)
 950                 return true;
 951         /* this checks permission keys on the VMA: */
 952         if (!arch_vma_access_permitted(vma, (error_code & X86_PF_WRITE),
 953                                        (error_code & X86_PF_INSTR), foreign))
 954                 return true;
 955         return false;
 956 }
 957
 958 static noinline void
 959 bad_area_access_error(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 960                       unsigned long address, struct vm_area_struct *vma)
 961 {
 962         /*
 963          * This OSPKE check is not strictly necessary at runtime.
 964          * But, doing it this way allows compiler optimizations
 965          * if pkeys are compiled out.
 966          */
 967         if (bad_area_access_from_pkeys(error_code, vma))
 968                 __bad_area(regs, error_code, address, vma, SEGV_PKUERR);
 969         else
 970                 __bad_area(regs, error_code, address, vma, SEGV_ACCERR);
 971 }
 972
 973 static void
 974 do_sigbus(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long address,
 975           u32 *pkey, unsigned int fault)
 976 {
 977         struct task_struct *tsk = current;
 978         int code = BUS_ADRERR;
 979
 980         /* Kernel mode? Handle exceptions or die: */
 981         if (!(error_code & X86_PF_USER)) {
 982                 no_context(regs, error_code, address, SIGBUS, BUS_ADRERR);
 983                 return;
 984         }
 985
 986         /* User-space => ok to do another page fault: */
 987         if (is_prefetch(regs, error_code, address))
 988                 return;
 989
 990         tsk->thread.cr2         = address;
 991         tsk->thread.error_code  = error_code;
 992         tsk->thread.trap_nr     = X86_TRAP_PF;
 993
 994 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
 995         if (fault & (VM_FAULT_HWPOISON|VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)) {
 996                 printk(KERN_ERR
 997         "MCE: Killing %s:%d due to hardware memory corruption fault at %lx\n",
 998                         tsk->comm, tsk->pid, address);
 999                 code = BUS_MCEERR_AR;
1000         }
1001 #endif
1002         force_sig_info_fault(SIGBUS, code, address, tsk, pkey, fault);
1003 }
1004
1005 static noinline void
1006 mm_fault_error(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
1007                unsigned long address, u32 *pkey, unsigned int fault)
1008 {
1009         if (fatal_signal_pending(current) && !(error_code & X86_PF_USER)) {
1010                 no_context(regs, error_code, address, 0, 0);
1011                 return;
1012         }
1013
1014         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
1015                 /* Kernel mode? Handle exceptions or die: */
1016                 if (!(error_code & X86_PF_USER)) {
1017                         no_context(regs, error_code, address,
1018                                    SIGSEGV, SEGV_MAPERR);
1019                         return;
1020                 }
1021
1022                 /*
1023                  * We ran out of memory, call the OOM killer, and return the
1024                  * userspace (which will retry the fault, or kill us if we got
1025                  * oom-killed):
1026                  */
1027                 pagefault_out_of_memory();
1028         } else {
1029                 if (fault & (VM_FAULT_SIGBUS|VM_FAULT_HWPOISON|
1030                              VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
1031                         do_sigbus(regs, error_code, address, pkey, fault);
1032                 else if (fault & VM_FAULT_SIGSEGV)
1033                         bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, pkey);
1034                 else
1035                         BUG();
1036         }
1037 }
1038
1039 static int spurious_fault_check(unsigned long error_code, pte_t *pte)
1040 {
1041         if ((error_code & X86_PF_WRITE) && !pte_write(*pte))
1042                 return 0;
1043
1044         if ((error_code & X86_PF_INSTR) && !pte_exec(*pte))
1045                 return 0;
1046         /*
1047          * Note: We do not do lazy flushing on protection key
1048          * changes, so no spurious fault will ever set X86_PF_PK.
1049          */
1050         if ((error_code & X86_PF_PK))
1051                 return 1;
1052
1053         return 1;
1054 }
1055
1056 /*
1057  * Handle a spurious fault caused by a stale TLB entry.
1058  *
1059  * This allows us to lazily refresh the TLB when increasing the
1060  * permissions of a kernel page (RO -> RW or NX -> X).  Doing it
1061  * eagerly is very expensive since that implies doing a full
1062  * cross-processor TLB flush, even if no stale TLB entries exist
1063  * on other processors.
1064  *
1065  * Spurious faults may only occur if the TLB contains an entry with
1066  * fewer permission than the page table entry.  Non-present (P = 0)
1067  * and reserved bit (R = 1) faults are never spurious.
1068  *
1069  * There are no security implications to leaving a stale TLB when
1070  * increasing the permissions on a page.
1071  *
1072  * Returns non-zero if a spurious fault was handled, zero otherwise.
1073  *
1074  * See Intel Developer's Manual Vol 3 Section 4.10.4.3, bullet 3
1075  * (Optional Invalidation).
1076  */
1077 static noinline int
1078 spurious_fault(unsigned long error_code, unsigned long address)
1079 {
1080         pgd_t *pgd;
1081         p4d_t *p4d;
1082         pud_t *pud;
1083         pmd_t *pmd;
1084         pte_t *pte;
1085         int ret;
1086
1087         /*
1088          * Only writes to RO or instruction fetches from NX may cause
1089          * spurious faults.
1090          *
1091          * These could be from user or supervisor accesses but the TLB
1092          * is only lazily flushed after a kernel mapping protection
1093          * change, so user accesses are not expected to cause spurious
1094          * faults.
1095          */
1096         if (error_code != (X86_PF_WRITE | X86_PF_PROT) &&
1097             error_code != (X86_PF_INSTR | X86_PF_PROT))
1098                 return 0;
1099
1100         pgd = init_mm.pgd + pgd_index(address);
1101         if (!pgd_present(*pgd))
1102                 return 0;
1103
1104         p4d = p4d_offset(pgd, address);
1105         if (!p4d_present(*p4d))
1106                 return 0;
1107
1108         if (p4d_large(*p4d))
1109                 return spurious_fault_check(error_code, (pte_t *) p4d);
1110
1111         pud = pud_offset(p4d, address);
1112         if (!pud_present(*pud))
1113                 return 0;
1114
1115         if (pud_large(*pud))
1116                 return spurious_fault_check(error_code, (pte_t *) pud);
1117
1118         pmd = pmd_offset(pud, address);
1119         if (!pmd_present(*pmd))
1120                 return 0;
1121
1122         if (pmd_large(*pmd))
1123                 return spurious_fault_check(error_code, (pte_t *) pmd);
1124
1125         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
1126         if (!pte_present(*pte))
1127                 return 0;
1128
1129         ret = spurious_fault_check(error_code, pte);
1130         if (!ret)
1131                 return 0;
1132
1133         /*
1134          * Make sure we have permissions in PMD.
1135          * If not, then there's a bug in the page tables:
1136          */
1137         ret = spurious_fault_check(error_code, (pte_t *) pmd);
1138         WARN_ONCE(!ret, "PMD has incorrect permission bits\n");
1139
1140         return ret;
1141 }
1142 NOKPROBE_SYMBOL(spurious_fault);
1143
1144 int show_unhandled_signals = 1;
1145
1146 static inline int
1147 access_error(unsigned long error_code, struct vm_area_struct *vma)
1148 {
1149         /* This is only called for the current mm, so: */
1150         bool foreign = false;
1151
1152         /*
1153          * Read or write was blocked by protection keys.  This is
1154          * always an unconditional error and can never result in
1155          * a follow-up action to resolve the fault, like a COW.
1156          */
1157         if (error_code & X86_PF_PK)
1158                 return 1;
1159
1160         /*
1161          * Make sure to check the VMA so that we do not perform
1162          * faults just to hit a X86_PF_PK as soon as we fill in a
1163          * page.
1164          */
1165         if (!arch_vma_access_permitted(vma, (error_code & X86_PF_WRITE),
1166                                        (error_code & X86_PF_INSTR), foreign))
1167                 return 1;
1168
1169         if (error_code & X86_PF_WRITE) {
1170                 /* write, present and write, not present: */
1171                 if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_WRITE)))
1172                         return 1;
1173                 return 0;
1174         }
1175
1176         /* read, present: */
1177         if (unlikely(error_code & X86_PF_PROT))
1178                 return 1;
1179
1180         /* read, not present: */
1181         if (unlikely(!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE))))
1182                 return 1;
1183
1184         return 0;
1185 }
1186
1187 static int fault_in_kernel_space(unsigned long address)
1188 {
1189         return address >= TASK_SIZE_MAX;
1190 }
1191
1192 static inline bool smap_violation(int error_code, struct pt_regs *regs)
1193 {
1194         if (!IS_ENABLED(CONFIG_X86_SMAP))
1195                 return false;
1196
1197         if (!static_cpu_has(X86_FEATURE_SMAP))
1198                 return false;
1199
1200         if (error_code & X86_PF_USER)
1201                 return false;
1202
1203         if (!user_mode(regs) && (regs->flags & X86_EFLAGS_AC))
1204                 return false;
1205
1206         return true;
1207 }
1208
1209 /*
1210  * This routine handles page faults.  It determines the address,
1211  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
1212  * routines.
1213  */
1214 static noinline void
1215 __do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
1216                 unsigned long address)
1217 {
1218         struct vm_area_struct *vma;
1219         struct task_struct *tsk;
1220         struct mm_struct *mm;
1221         int fault, major = 0;
1222         unsigned int flags = FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
1223         u32 pkey;
1224
1225         tsk = current;
1226         mm = tsk->mm;
1227
1228         prefetchw(&mm->mmap_sem);
1229
1230         if (unlikely(kmmio_fault(regs, address)))
1231                 return;
1232
1233         /*
1234          * We fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
1235          * 'reference' page table is init_mm.pgd.
1236          *
1237          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
1238          * be in an interrupt or a critical region, and should
1239          * only copy the information from the master page table,
1240          * nothing more.
1241          *
1242          * This verifies that the fault happens in kernel space
1243          * (error_code & 4) == 0, and that the fault was not a
1244          * protection error (error_code & 9) == 0.
1245          */
1246         if (unlikely(fault_in_kernel_space(address))) {
1247                 if (!(error_code & (X86_PF_RSVD | X86_PF_USER | X86_PF_PROT))) {
1248                         if (vmalloc_fault(address) >= 0)
1249                                 return;
1250                 }
1251
1252                 /* Can handle a stale RO->RW TLB: */
1253                 if (spurious_fault(error_code, address))
1254                         return;
1255
1256                 /* kprobes don't want to hook the spurious faults: */
1257                 if (kprobes_fault(regs))
1258                         return;
1259                 /*
1260                  * Don't take the mm semaphore here. If we fixup a prefetch
1261                  * fault we could otherwise deadlock:
1262                  */
1263                 bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, NULL);
1264
1265                 return;
1266         }
1267
1268         /* kprobes don't want to hook the spurious faults: */
1269         if (unlikely(kprobes_fault(regs)))
1270                 return;
1271
1272         if (unlikely(error_code & X86_PF_RSVD))
1273                 pgtable_bad(regs, error_code, address);
1274
1275         if (unlikely(smap_violation(error_code, regs))) {
1276                 bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, NULL);
1277                 return;
1278         }
1279
1280         /*
1281          * If we're in an interrupt, have no user context or are running
1282          * in a region with pagefaults disabled then we must not take the fault
1283          */
1284         if (unlikely(faulthandler_disabled() || !mm)) {
1285                 bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, NULL);
1286                 return;
1287         }
1288
1289         /*
1290          * It's safe to allow irq's after cr2 has been saved and the
1291          * vmalloc fault has been handled.
1292          *
1293          * User-mode registers count as a user access even for any
1294          * potential system fault or CPU buglet:
1295          */
1296         if (user_mode(regs)) {
1297                 local_irq_enable();
1298                 error_code |= X86_PF_USER;
1299                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
1300         } else {
1301                 if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
1302                         local_irq_enable();
1303         }
1304
1305         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);
1306
1307         if (error_code & X86_PF_WRITE)
1308                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
1309         if (error_code & X86_PF_INSTR)
1310                 flags |= FAULT_FLAG_INSTRUCTION;
1311
1312         /*
1313          * When running in the kernel we expect faults to occur only to
1314          * addresses in user space.  All other faults represent errors in
1315          * the kernel and should generate an OOPS.  Unfortunately, in the
1316          * case of an erroneous fault occurring in a code path which already
1317          * holds mmap_sem we will deadlock attempting to validate the fault
1318          * against the address space.  Luckily the kernel only validly
1319          * references user space from well defined areas of code, which are
1320          * listed in the exceptions table.
1321          *
1322          * As the vast majority of faults will be valid we will only perform
1323          * the source reference check when there is a possibility of a
1324          * deadlock. Attempt to lock the address space, if we cannot we then
1325          * validate the source. If this is invalid we can skip the address
1326          * space check, thus avoiding the deadlock:
1327          */
1328         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
1329                 if (!(error_code & X86_PF_USER) &&
1330                     !search_exception_tables(regs->ip)) {
1331                         bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, NULL);
1332                         return;
1333                 }
1334 retry:
1335                 down_read(&mm->mmap_sem);
1336         } else {
1337                 /*
1338                  * The above down_read_trylock() might have succeeded in
1339                  * which case we'll have missed the might_sleep() from
1340                  * down_read():
1341                  */
1342                 might_sleep();
1343         }
1344
1345         vma = find_vma(mm, address);
1346         if (unlikely(!vma)) {
1347                 bad_area(regs, error_code, address);
1348                 return;
1349         }
1350         if (likely(vma->vm_start <= address))
1351                 goto good_area;
1352         if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))) {
1353                 bad_area(regs, error_code, address);
1354                 return;
1355         }
1356         if (error_code & X86_PF_USER) {
1357                 /*
1358                  * Accessing the stack below %sp is always a bug.
1359                  * The large cushion allows instructions like enter
1360                  * and pusha to work. ("enter $65535, $31" pushes
1361                  * 32 pointers and then decrements %sp by 65535.)
1362                  */
1363                 if (unlikely(address + 65536 + 32 * sizeof(unsigned long) < regs->sp)) {
1364                         bad_area(regs, error_code, address);
1365                         return;
1366                 }
1367         }
1368         if (unlikely(expand_stack(vma, address))) {
1369                 bad_area(regs, error_code, address);
1370                 return;
1371         }
1372
1373         /*
1374          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
1375          * we can handle it..
1376          */
1377 good_area:
1378         if (unlikely(access_error(error_code, vma))) {
1379                 bad_area_access_error(regs, error_code, address, vma);
1380                 return;
1381         }
1382
1383         /*
1384          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
1385          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
1386          * the fault.  Since we never set FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT, if
1387          * we get VM_FAULT_RETRY back, the mmap_sem has been unlocked.
1388          *
1389          * Note that handle_userfault() may also release and reacquire mmap_sem
1390          * (and not return with VM_FAULT_RETRY), when returning to userland to
1391          * repeat the page fault later with a VM_FAULT_NOPAGE retval
1392          * (potentially after handling any pending signal during the return to
1393          * userland). The return to userland is identified whenever
1394          * FAULT_FLAG_USER|FAULT_FLAG_KILLABLE are both set in flags.
1395          * Thus we have to be careful about not touching vma after handling the
1396          * fault, so we read the pkey beforehand.
1397          */
1398         pkey = vma_pkey(vma);
1399         fault = handle_mm_fault(vma, address, flags);
1400         major |= fault & VM_FAULT_MAJOR;
1401
1402         /*
1403          * If we need to retry the mmap_sem has already been released,
1404          * and if there is a fatal signal pending there is no guarantee
1405          * that we made any progress. Handle this case first.
1406          */
1407         if (unlikely(fault & VM_FAULT_RETRY)) {
1408                 /* Retry at most once */
1409                 if (flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
1410                         flags &= ~FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY;
1411                         flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
1412                         if (!fatal_signal_pending(tsk))
1413                                 goto retry;
1414                 }
1415
1416                 /* User mode? Just return to handle the fatal exception */
1417                 if (flags & FAULT_FLAG_USER)
1418                         return;
1419
1420                 /* Not returning to user mode? Handle exceptions or die: */
1421                 no_context(regs, error_code, address, SIGBUS, BUS_ADRERR);
1422                 return;
1423         }
1424
1425         up_read(&mm->mmap_sem);
1426         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
1427                 mm_fault_error(regs, error_code, address, &pkey, fault);
1428                 return;
1429         }
1430
1431         /*
1432          * Major/minor page fault accounting. If any of the events
1433          * returned VM_FAULT_MAJOR, we account it as a major fault.
1434          */
1435         if (major) {
1436                 tsk->maj_flt++;
1437                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MAJ, 1, regs, address);
1438         } else {
1439                 tsk->min_flt++;
1440                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MIN, 1, regs, address);
1441         }
1442
1443         check_v8086_mode(regs, address, tsk);
1444 }
1445 NOKPROBE_SYMBOL(__do_page_fault);
1446
1447 static nokprobe_inline void
1448 trace_page_fault_entries(unsigned long address, struct pt_regs *regs,
1449                          unsigned long error_code)
1450 {
1451         if (user_mode(regs))
1452                 trace_page_fault_user(address, regs, error_code);
1453         else
1454                 trace_page_fault_kernel(address, regs, error_code);
1455 }
1456
1457 /*
1458  * We must have this function blacklisted from kprobes, tagged with notrace
1459  * and call read_cr2() before calling anything else. To avoid calling any
1460  * kind of tracing machinery before we've observed the CR2 value.
1461  *
1462  * exception_{enter,exit}() contains all sorts of tracepoints.
1463  */
1464 dotraplinkage void notrace
1465 do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code)
1466 {
1467         unsigned long address = read_cr2(); /* Get the faulting address */
1468         enum ctx_state prev_state;
1469
1470         prev_state = exception_enter();
1471         if (trace_pagefault_enabled())
1472                 trace_page_fault_entries(address, regs, error_code);
1473
1474         __do_page_fault(regs, error_code, address);
1475         exception_exit(prev_state);
1476 }
1477 NOKPROBE_SYMBOL(do_page_fault);