x86/mm: Kill stray kernel fault handling comment
[linux-2.6-microblaze.git] / 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 #include <linux/mm_types.h>
20
21 #include <asm/cpufeature.h>             /* boot_cpu_has, ...            */
22 #include <asm/traps.h>                  /* dotraplinkage, ...           */
23 #include <asm/pgalloc.h>                /* pgd_*(), ...                 */
24 #include <asm/fixmap.h>                 /* VSYSCALL_ADDR                */
25 #include <asm/vsyscall.h>               /* emulate_vsyscall             */
26 #include <asm/vm86.h>                   /* struct vm86                  */
27 #include <asm/mmu_context.h>            /* vma_pkey()                   */
28
29 #define CREATE_TRACE_POINTS
30 #include <asm/trace/exceptions.h>
31
32 /*
33  * Returns 0 if mmiotrace is disabled, or if the fault is not
34  * handled by mmiotrace:
35  */
36 static nokprobe_inline int
37 kmmio_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long addr)
38 {
39         if (unlikely(is_kmmio_active()))
40                 if (kmmio_handler(regs, addr) == 1)
41                         return -1;
42         return 0;
43 }
44
45 static nokprobe_inline int kprobes_fault(struct pt_regs *regs)
46 {
47         int ret = 0;
48
49         /* kprobe_running() needs smp_processor_id() */
50         if (kprobes_built_in() && !user_mode(regs)) {
51                 preempt_disable();
52                 if (kprobe_running() && kprobe_fault_handler(regs, 14))
53                         ret = 1;
54                 preempt_enable();
55         }
56
57         return ret;
58 }
59
60 /*
61  * Prefetch quirks:
62  *
63  * 32-bit mode:
64  *
65  *   Sometimes AMD Athlon/Opteron CPUs report invalid exceptions on prefetch.
66  *   Check that here and ignore it.
67  *
68  * 64-bit mode:
69  *
70  *   Sometimes the CPU reports invalid exceptions on prefetch.
71  *   Check that here and ignore it.
72  *
73  * Opcode checker based on code by Richard Brunner.
74  */
75 static inline int
76 check_prefetch_opcode(struct pt_regs *regs, unsigned char *instr,
77                       unsigned char opcode, int *prefetch)
78 {
79         unsigned char instr_hi = opcode & 0xf0;
80         unsigned char instr_lo = opcode & 0x0f;
81
82         switch (instr_hi) {
83         case 0x20:
84         case 0x30:
85                 /*
86                  * Values 0x26,0x2E,0x36,0x3E are valid x86 prefixes.
87                  * In X86_64 long mode, the CPU will signal invalid
88                  * opcode if some of these prefixes are present so
89                  * X86_64 will never get here anyway
90                  */
91                 return ((instr_lo & 7) == 0x6);
92 #ifdef CONFIG_X86_64
93         case 0x40:
94                 /*
95                  * In AMD64 long mode 0x40..0x4F are valid REX prefixes
96                  * Need to figure out under what instruction mode the
97                  * instruction was issued. Could check the LDT for lm,
98                  * but for now it's good enough to assume that long
99                  * mode only uses well known segments or kernel.
100                  */
101                 return (!user_mode(regs) || user_64bit_mode(regs));
102 #endif
103         case 0x60:
104                 /* 0x64 thru 0x67 are valid prefixes in all modes. */
105                 return (instr_lo & 0xC) == 0x4;
106         case 0xF0:
107                 /* 0xF0, 0xF2, 0xF3 are valid prefixes in all modes. */
108                 return !instr_lo || (instr_lo>>1) == 1;
109         case 0x00:
110                 /* Prefetch instruction is 0x0F0D or 0x0F18 */
111                 if (probe_kernel_address(instr, opcode))
112                         return 0;
113
114                 *prefetch = (instr_lo == 0xF) &&
115                         (opcode == 0x0D || opcode == 0x18);
116                 return 0;
117         default:
118                 return 0;
119         }
120 }
121
122 static int
123 is_prefetch(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long addr)
124 {
125         unsigned char *max_instr;
126         unsigned char *instr;
127         int prefetch = 0;
128
129         /*
130          * If it was a exec (instruction fetch) fault on NX page, then
131          * do not ignore the fault:
132          */
133         if (error_code & X86_PF_INSTR)
134                 return 0;
135
136         instr = (void *)convert_ip_to_linear(current, regs);
137         max_instr = instr + 15;
138
139         if (user_mode(regs) && instr >= (unsigned char *)TASK_SIZE_MAX)
140                 return 0;
141
142         while (instr < max_instr) {
143                 unsigned char opcode;
144
145                 if (probe_kernel_address(instr, opcode))
146                         break;
147
148                 instr++;
149
150                 if (!check_prefetch_opcode(regs, instr, opcode, &prefetch))
151                         break;
152         }
153         return prefetch;
154 }
155
156 /*
157  * A protection key fault means that the PKRU value did not allow
158  * access to some PTE.  Userspace can figure out what PKRU was
159  * from the XSAVE state, and this function fills out a field in
160  * siginfo so userspace can discover which protection key was set
161  * on the PTE.
162  *
163  * If we get here, we know that the hardware signaled a X86_PF_PK
164  * fault and that there was a VMA once we got in the fault
165  * handler.  It does *not* guarantee that the VMA we find here
166  * was the one that we faulted on.
167  *
168  * 1. T1   : mprotect_key(foo, PAGE_SIZE, pkey=4);
169  * 2. T1   : set PKRU to deny access to pkey=4, touches page
170  * 3. T1   : faults...
171  * 4.    T2: mprotect_key(foo, PAGE_SIZE, pkey=5);
172  * 5. T1   : enters fault handler, takes mmap_sem, etc...
173  * 6. T1   : reaches here, sees vma_pkey(vma)=5, when we really
174  *           faulted on a pte with its pkey=4.
175  */
176 static void fill_sig_info_pkey(int si_signo, int si_code, siginfo_t *info,
177                 u32 *pkey)
178 {
179         /* This is effectively an #ifdef */
180         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_OSPKE))
181                 return;
182
183         /* Fault not from Protection Keys: nothing to do */
184         if ((si_code != SEGV_PKUERR) || (si_signo != SIGSEGV))
185                 return;
186         /*
187          * force_sig_info_fault() is called from a number of
188          * contexts, some of which have a VMA and some of which
189          * do not.  The X86_PF_PK handing happens after we have a
190          * valid VMA, so we should never reach this without a
191          * valid VMA.
192          */
193         if (!pkey) {
194                 WARN_ONCE(1, "PKU fault with no VMA passed in");
195                 info->si_pkey = 0;
196                 return;
197         }
198         /*
199          * si_pkey should be thought of as a strong hint, but not
200          * absolutely guranteed to be 100% accurate because of
201          * the race explained above.
202          */
203         info->si_pkey = *pkey;
204 }
205
206 static void
207 force_sig_info_fault(int si_signo, int si_code, unsigned long address,
208                      struct task_struct *tsk, u32 *pkey, int fault)
209 {
210         unsigned lsb = 0;
211         siginfo_t info;
212
213         clear_siginfo(&info);
214         info.si_signo   = si_signo;
215         info.si_errno   = 0;
216         info.si_code    = si_code;
217         info.si_addr    = (void __user *)address;
218         if (fault & VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
219                 lsb = hstate_index_to_shift(VM_FAULT_GET_HINDEX(fault)); 
220         if (fault & VM_FAULT_HWPOISON)
221                 lsb = PAGE_SHIFT;
222         info.si_addr_lsb = lsb;
223
224         fill_sig_info_pkey(si_signo, si_code, &info, pkey);
225
226         force_sig_info(si_signo, &info, tsk);
227 }
228
229 DEFINE_SPINLOCK(pgd_lock);
230 LIST_HEAD(pgd_list);
231
232 #ifdef CONFIG_X86_32
233 static inline pmd_t *vmalloc_sync_one(pgd_t *pgd, unsigned long address)
234 {
235         unsigned index = pgd_index(address);
236         pgd_t *pgd_k;
237         p4d_t *p4d, *p4d_k;
238         pud_t *pud, *pud_k;
239         pmd_t *pmd, *pmd_k;
240
241         pgd += index;
242         pgd_k = init_mm.pgd + index;
243
244         if (!pgd_present(*pgd_k))
245                 return NULL;
246
247         /*
248          * set_pgd(pgd, *pgd_k); here would be useless on PAE
249          * and redundant with the set_pmd() on non-PAE. As would
250          * set_p4d/set_pud.
251          */
252         p4d = p4d_offset(pgd, address);
253         p4d_k = p4d_offset(pgd_k, address);
254         if (!p4d_present(*p4d_k))
255                 return NULL;
256
257         pud = pud_offset(p4d, address);
258         pud_k = pud_offset(p4d_k, address);
259         if (!pud_present(*pud_k))
260                 return NULL;
261
262         pmd = pmd_offset(pud, address);
263         pmd_k = pmd_offset(pud_k, address);
264         if (!pmd_present(*pmd_k))
265                 return NULL;
266
267         if (!pmd_present(*pmd))
268                 set_pmd(pmd, *pmd_k);
269         else
270                 BUG_ON(pmd_page(*pmd) != pmd_page(*pmd_k));
271
272         return pmd_k;
273 }
274
275 void vmalloc_sync_all(void)
276 {
277         unsigned long address;
278
279         if (SHARED_KERNEL_PMD)
280                 return;
281
282         for (address = VMALLOC_START & PMD_MASK;
283              address >= TASK_SIZE_MAX && address < FIXADDR_TOP;
284              address += PMD_SIZE) {
285                 struct page *page;
286
287                 spin_lock(&pgd_lock);
288                 list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
289                         spinlock_t *pgt_lock;
290                         pmd_t *ret;
291
292                         /* the pgt_lock only for Xen */
293                         pgt_lock = &pgd_page_get_mm(page)->page_table_lock;
294
295                         spin_lock(pgt_lock);
296                         ret = vmalloc_sync_one(page_address(page), address);
297                         spin_unlock(pgt_lock);
298
299                         if (!ret)
300                                 break;
301                 }
302                 spin_unlock(&pgd_lock);
303         }
304 }
305
306 /*
307  * 32-bit:
308  *
309  *   Handle a fault on the vmalloc or module mapping area
310  */
311 static noinline int vmalloc_fault(unsigned long address)
312 {
313         unsigned long pgd_paddr;
314         pmd_t *pmd_k;
315         pte_t *pte_k;
316
317         /* Make sure we are in vmalloc area: */
318         if (!(address >= VMALLOC_START && address < VMALLOC_END))
319                 return -1;
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 void
644 show_fault_oops(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
645                 unsigned long address)
646 {
647         if (!oops_may_print())
648                 return;
649
650         if (error_code & X86_PF_INSTR) {
651                 unsigned int level;
652                 pgd_t *pgd;
653                 pte_t *pte;
654
655                 pgd = __va(read_cr3_pa());
656                 pgd += pgd_index(address);
657
658                 pte = lookup_address_in_pgd(pgd, address, &level);
659
660                 if (pte && pte_present(*pte) && !pte_exec(*pte))
661                         pr_crit("kernel tried to execute NX-protected page - exploit attempt? (uid: %d)\n",
662                                 from_kuid(&init_user_ns, current_uid()));
663                 if (pte && pte_present(*pte) && pte_exec(*pte) &&
664                                 (pgd_flags(*pgd) & _PAGE_USER) &&
665                                 (__read_cr4() & X86_CR4_SMEP))
666                         pr_crit("unable to execute userspace code (SMEP?) (uid: %d)\n",
667                                 from_kuid(&init_user_ns, current_uid()));
668         }
669
670         pr_alert("BUG: unable to handle kernel %s at %px\n",
671                  address < PAGE_SIZE ? "NULL pointer dereference" : "paging request",
672                  (void *)address);
673
674         dump_pagetable(address);
675 }
676
677 static noinline void
678 pgtable_bad(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
679             unsigned long address)
680 {
681         struct task_struct *tsk;
682         unsigned long flags;
683         int sig;
684
685         flags = oops_begin();
686         tsk = current;
687         sig = SIGKILL;
688
689         printk(KERN_ALERT "%s: Corrupted page table at address %lx\n",
690                tsk->comm, address);
691         dump_pagetable(address);
692
693         tsk->thread.cr2         = address;
694         tsk->thread.trap_nr     = X86_TRAP_PF;
695         tsk->thread.error_code  = error_code;
696
697         if (__die("Bad pagetable", regs, error_code))
698                 sig = 0;
699
700         oops_end(flags, regs, sig);
701 }
702
703 static noinline void
704 no_context(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
705            unsigned long address, int signal, int si_code)
706 {
707         struct task_struct *tsk = current;
708         unsigned long flags;
709         int sig;
710
711         /* Are we prepared to handle this kernel fault? */
712         if (fixup_exception(regs, X86_TRAP_PF)) {
713                 /*
714                  * Any interrupt that takes a fault gets the fixup. This makes
715                  * the below recursive fault logic only apply to a faults from
716                  * task context.
717                  */
718                 if (in_interrupt())
719                         return;
720
721                 /*
722                  * Per the above we're !in_interrupt(), aka. task context.
723                  *
724                  * In this case we need to make sure we're not recursively
725                  * faulting through the emulate_vsyscall() logic.
726                  */
727                 if (current->thread.sig_on_uaccess_err && signal) {
728                         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_PF;
729                         tsk->thread.error_code = error_code | X86_PF_USER;
730                         tsk->thread.cr2 = address;
731
732                         /* XXX: hwpoison faults will set the wrong code. */
733                         force_sig_info_fault(signal, si_code, address,
734                                              tsk, NULL, 0);
735                 }
736
737                 /*
738                  * Barring that, we can do the fixup and be happy.
739                  */
740                 return;
741         }
742
743 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
744         /*
745          * Stack overflow?  During boot, we can fault near the initial
746          * stack in the direct map, but that's not an overflow -- check
747          * that we're in vmalloc space to avoid this.
748          */
749         if (is_vmalloc_addr((void *)address) &&
750             (((unsigned long)tsk->stack - 1 - address < PAGE_SIZE) ||
751              address - ((unsigned long)tsk->stack + THREAD_SIZE) < PAGE_SIZE)) {
752                 unsigned long stack = this_cpu_read(orig_ist.ist[DOUBLEFAULT_STACK]) - sizeof(void *);
753                 /*
754                  * We're likely to be running with very little stack space
755                  * left.  It's plausible that we'd hit this condition but
756                  * double-fault even before we get this far, in which case
757                  * we're fine: the double-fault handler will deal with it.
758                  *
759                  * We don't want to make it all the way into the oops code
760                  * and then double-fault, though, because we're likely to
761                  * break the console driver and lose most of the stack dump.
762                  */
763                 asm volatile ("movq %[stack], %%rsp\n\t"
764                               "call handle_stack_overflow\n\t"
765                               "1: jmp 1b"
766                               : ASM_CALL_CONSTRAINT
767                               : "D" ("kernel stack overflow (page fault)"),
768                                 "S" (regs), "d" (address),
769                                 [stack] "rm" (stack));
770                 unreachable();
771         }
772 #endif
773
774         /*
775          * 32-bit:
776          *
777          *   Valid to do another page fault here, because if this fault
778          *   had been triggered by is_prefetch fixup_exception would have
779          *   handled it.
780          *
781          * 64-bit:
782          *
783          *   Hall of shame of CPU/BIOS bugs.
784          */
785         if (is_prefetch(regs, error_code, address))
786                 return;
787
788         if (is_errata93(regs, address))
789                 return;
790
791         /*
792          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
793          * terminate things with extreme prejudice:
794          */
795         flags = oops_begin();
796
797         show_fault_oops(regs, error_code, address);
798
799         if (task_stack_end_corrupted(tsk))
800                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
801
802         tsk->thread.cr2         = address;
803         tsk->thread.trap_nr     = X86_TRAP_PF;
804         tsk->thread.error_code  = error_code;
805
806         sig = SIGKILL;
807         if (__die("Oops", regs, error_code))
808                 sig = 0;
809
810         /* Executive summary in case the body of the oops scrolled away */
811         printk(KERN_DEFAULT "CR2: %016lx\n", address);
812
813         oops_end(flags, regs, sig);
814 }
815
816 /*
817  * Print out info about fatal segfaults, if the show_unhandled_signals
818  * sysctl is set:
819  */
820 static inline void
821 show_signal_msg(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
822                 unsigned long address, struct task_struct *tsk)
823 {
824         const char *loglvl = task_pid_nr(tsk) > 1 ? KERN_INFO : KERN_EMERG;
825
826         if (!unhandled_signal(tsk, SIGSEGV))
827                 return;
828
829         if (!printk_ratelimit())
830                 return;
831
832         printk("%s%s[%d]: segfault at %lx ip %px sp %px error %lx",
833                 loglvl, tsk->comm, task_pid_nr(tsk), address,
834                 (void *)regs->ip, (void *)regs->sp, error_code);
835
836         print_vma_addr(KERN_CONT " in ", regs->ip);
837
838         printk(KERN_CONT "\n");
839
840         show_opcodes(regs, loglvl);
841 }
842
843 /*
844  * The (legacy) vsyscall page is the long page in the kernel portion
845  * of the address space that has user-accessible permissions.
846  */
847 static bool is_vsyscall_vaddr(unsigned long vaddr)
848 {
849         return unlikely((vaddr & PAGE_MASK) == VSYSCALL_ADDR);
850 }
851
852 static void
853 __bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
854                        unsigned long address, u32 *pkey, int si_code)
855 {
856         struct task_struct *tsk = current;
857
858         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
859         if (error_code & X86_PF_USER) {
860                 /*
861                  * It's possible to have interrupts off here:
862                  */
863                 local_irq_enable();
864
865                 /*
866                  * Valid to do another page fault here because this one came
867                  * from user space:
868                  */
869                 if (is_prefetch(regs, error_code, address))
870                         return;
871
872                 if (is_errata100(regs, address))
873                         return;
874
875                 /*
876                  * To avoid leaking information about the kernel page table
877                  * layout, pretend that user-mode accesses to kernel addresses
878                  * are always protection faults.
879                  */
880                 if (address >= TASK_SIZE_MAX)
881                         error_code |= X86_PF_PROT;
882
883                 if (likely(show_unhandled_signals))
884                         show_signal_msg(regs, error_code, address, tsk);
885
886                 tsk->thread.cr2         = address;
887                 tsk->thread.error_code  = error_code;
888                 tsk->thread.trap_nr     = X86_TRAP_PF;
889
890                 force_sig_info_fault(SIGSEGV, si_code, address, tsk, pkey, 0);
891
892                 return;
893         }
894
895         if (is_f00f_bug(regs, address))
896                 return;
897
898         no_context(regs, error_code, address, SIGSEGV, si_code);
899 }
900
901 static noinline void
902 bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
903                      unsigned long address, u32 *pkey)
904 {
905         __bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, pkey, SEGV_MAPERR);
906 }
907
908 static void
909 __bad_area(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
910            unsigned long address,  struct vm_area_struct *vma, int si_code)
911 {
912         struct mm_struct *mm = current->mm;
913         u32 pkey;
914
915         if (vma)
916                 pkey = vma_pkey(vma);
917
918         /*
919          * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
920          * Fix it, but check if it's kernel or user first..
921          */
922         up_read(&mm->mmap_sem);
923
924         __bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address,
925                                (vma) ? &pkey : NULL, si_code);
926 }
927
928 static noinline void
929 bad_area(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long address)
930 {
931         __bad_area(regs, error_code, address, NULL, SEGV_MAPERR);
932 }
933
934 static inline bool bad_area_access_from_pkeys(unsigned long error_code,
935                 struct vm_area_struct *vma)
936 {
937         /* This code is always called on the current mm */
938         bool foreign = false;
939
940         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_OSPKE))
941                 return false;
942         if (error_code & X86_PF_PK)
943                 return true;
944         /* this checks permission keys on the VMA: */
945         if (!arch_vma_access_permitted(vma, (error_code & X86_PF_WRITE),
946                                        (error_code & X86_PF_INSTR), foreign))
947                 return true;
948         return false;
949 }
950
951 static noinline void
952 bad_area_access_error(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
953                       unsigned long address, struct vm_area_struct *vma)
954 {
955         /*
956          * This OSPKE check is not strictly necessary at runtime.
957          * But, doing it this way allows compiler optimizations
958          * if pkeys are compiled out.
959          */
960         if (bad_area_access_from_pkeys(error_code, vma))
961                 __bad_area(regs, error_code, address, vma, SEGV_PKUERR);
962         else
963                 __bad_area(regs, error_code, address, vma, SEGV_ACCERR);
964 }
965
966 static void
967 do_sigbus(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long address,
968           u32 *pkey, unsigned int fault)
969 {
970         struct task_struct *tsk = current;
971         int code = BUS_ADRERR;
972
973         /* Kernel mode? Handle exceptions or die: */
974         if (!(error_code & X86_PF_USER)) {
975                 no_context(regs, error_code, address, SIGBUS, BUS_ADRERR);
976                 return;
977         }
978
979         /* User-space => ok to do another page fault: */
980         if (is_prefetch(regs, error_code, address))
981                 return;
982
983         tsk->thread.cr2         = address;
984         tsk->thread.error_code  = error_code;
985         tsk->thread.trap_nr     = X86_TRAP_PF;
986
987 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
988         if (fault & (VM_FAULT_HWPOISON|VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)) {
989                 printk(KERN_ERR
990         "MCE: Killing %s:%d due to hardware memory corruption fault at %lx\n",
991                         tsk->comm, tsk->pid, address);
992                 code = BUS_MCEERR_AR;
993         }
994 #endif
995         force_sig_info_fault(SIGBUS, code, address, tsk, pkey, fault);
996 }
997
998 static noinline void
999 mm_fault_error(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
1000                unsigned long address, u32 *pkey, vm_fault_t fault)
1001 {
1002         if (fatal_signal_pending(current) && !(error_code & X86_PF_USER)) {
1003                 no_context(regs, error_code, address, 0, 0);
1004                 return;
1005         }
1006
1007         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
1008                 /* Kernel mode? Handle exceptions or die: */
1009                 if (!(error_code & X86_PF_USER)) {
1010                         no_context(regs, error_code, address,
1011                                    SIGSEGV, SEGV_MAPERR);
1012                         return;
1013                 }
1014
1015                 /*
1016                  * We ran out of memory, call the OOM killer, and return the
1017                  * userspace (which will retry the fault, or kill us if we got
1018                  * oom-killed):
1019                  */
1020                 pagefault_out_of_memory();
1021         } else {
1022                 if (fault & (VM_FAULT_SIGBUS|VM_FAULT_HWPOISON|
1023                              VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
1024                         do_sigbus(regs, error_code, address, pkey, fault);
1025                 else if (fault & VM_FAULT_SIGSEGV)
1026                         bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, pkey);
1027                 else
1028                         BUG();
1029         }
1030 }
1031
1032 static int spurious_kernel_fault_check(unsigned long error_code, pte_t *pte)
1033 {
1034         if ((error_code & X86_PF_WRITE) && !pte_write(*pte))
1035                 return 0;
1036
1037         if ((error_code & X86_PF_INSTR) && !pte_exec(*pte))
1038                 return 0;
1039
1040         return 1;
1041 }
1042
1043 /*
1044  * Handle a spurious fault caused by a stale TLB entry.
1045  *
1046  * This allows us to lazily refresh the TLB when increasing the
1047  * permissions of a kernel page (RO -> RW or NX -> X).  Doing it
1048  * eagerly is very expensive since that implies doing a full
1049  * cross-processor TLB flush, even if no stale TLB entries exist
1050  * on other processors.
1051  *
1052  * Spurious faults may only occur if the TLB contains an entry with
1053  * fewer permission than the page table entry.  Non-present (P = 0)
1054  * and reserved bit (R = 1) faults are never spurious.
1055  *
1056  * There are no security implications to leaving a stale TLB when
1057  * increasing the permissions on a page.
1058  *
1059  * Returns non-zero if a spurious fault was handled, zero otherwise.
1060  *
1061  * See Intel Developer's Manual Vol 3 Section 4.10.4.3, bullet 3
1062  * (Optional Invalidation).
1063  */
1064 static noinline int
1065 spurious_kernel_fault(unsigned long error_code, unsigned long address)
1066 {
1067         pgd_t *pgd;
1068         p4d_t *p4d;
1069         pud_t *pud;
1070         pmd_t *pmd;
1071         pte_t *pte;
1072         int ret;
1073
1074         /*
1075          * Only writes to RO or instruction fetches from NX may cause
1076          * spurious faults.
1077          *
1078          * These could be from user or supervisor accesses but the TLB
1079          * is only lazily flushed after a kernel mapping protection
1080          * change, so user accesses are not expected to cause spurious
1081          * faults.
1082          */
1083         if (error_code != (X86_PF_WRITE | X86_PF_PROT) &&
1084             error_code != (X86_PF_INSTR | X86_PF_PROT))
1085                 return 0;
1086
1087         pgd = init_mm.pgd + pgd_index(address);
1088         if (!pgd_present(*pgd))
1089                 return 0;
1090
1091         p4d = p4d_offset(pgd, address);
1092         if (!p4d_present(*p4d))
1093                 return 0;
1094
1095         if (p4d_large(*p4d))
1096                 return spurious_kernel_fault_check(error_code, (pte_t *) p4d);
1097
1098         pud = pud_offset(p4d, address);
1099         if (!pud_present(*pud))
1100                 return 0;
1101
1102         if (pud_large(*pud))
1103                 return spurious_kernel_fault_check(error_code, (pte_t *) pud);
1104
1105         pmd = pmd_offset(pud, address);
1106         if (!pmd_present(*pmd))
1107                 return 0;
1108
1109         if (pmd_large(*pmd))
1110                 return spurious_kernel_fault_check(error_code, (pte_t *) pmd);
1111
1112         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
1113         if (!pte_present(*pte))
1114                 return 0;
1115
1116         ret = spurious_kernel_fault_check(error_code, pte);
1117         if (!ret)
1118                 return 0;
1119
1120         /*
1121          * Make sure we have permissions in PMD.
1122          * If not, then there's a bug in the page tables:
1123          */
1124         ret = spurious_kernel_fault_check(error_code, (pte_t *) pmd);
1125         WARN_ONCE(!ret, "PMD has incorrect permission bits\n");
1126
1127         return ret;
1128 }
1129 NOKPROBE_SYMBOL(spurious_kernel_fault);
1130
1131 int show_unhandled_signals = 1;
1132
1133 static inline int
1134 access_error(unsigned long error_code, struct vm_area_struct *vma)
1135 {
1136         /* This is only called for the current mm, so: */
1137         bool foreign = false;
1138
1139         /*
1140          * Read or write was blocked by protection keys.  This is
1141          * always an unconditional error and can never result in
1142          * a follow-up action to resolve the fault, like a COW.
1143          */
1144         if (error_code & X86_PF_PK)
1145                 return 1;
1146
1147         /*
1148          * Make sure to check the VMA so that we do not perform
1149          * faults just to hit a X86_PF_PK as soon as we fill in a
1150          * page.
1151          */
1152         if (!arch_vma_access_permitted(vma, (error_code & X86_PF_WRITE),
1153                                        (error_code & X86_PF_INSTR), foreign))
1154                 return 1;
1155
1156         if (error_code & X86_PF_WRITE) {
1157                 /* write, present and write, not present: */
1158                 if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_WRITE)))
1159                         return 1;
1160                 return 0;
1161         }
1162
1163         /* read, present: */
1164         if (unlikely(error_code & X86_PF_PROT))
1165                 return 1;
1166
1167         /* read, not present: */
1168         if (unlikely(!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE))))
1169                 return 1;
1170
1171         return 0;
1172 }
1173
1174 static int fault_in_kernel_space(unsigned long address)
1175 {
1176         /*
1177          * On 64-bit systems, the vsyscall page is at an address above
1178          * TASK_SIZE_MAX, but is not considered part of the kernel
1179          * address space.
1180          */
1181         if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_64) && is_vsyscall_vaddr(address))
1182                 return false;
1183
1184         return address >= TASK_SIZE_MAX;
1185 }
1186
1187 static inline bool smap_violation(int error_code, struct pt_regs *regs)
1188 {
1189         if (!IS_ENABLED(CONFIG_X86_SMAP))
1190                 return false;
1191
1192         if (!static_cpu_has(X86_FEATURE_SMAP))
1193                 return false;
1194
1195         if (error_code & X86_PF_USER)
1196                 return false;
1197
1198         if (!user_mode(regs) && (regs->flags & X86_EFLAGS_AC))
1199                 return false;
1200
1201         return true;
1202 }
1203
1204 /*
1205  * Called for all faults where 'address' is part of the kernel address
1206  * space.  Might get called for faults that originate from *code* that
1207  * ran in userspace or the kernel.
1208  */
1209 static void
1210 do_kern_addr_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long hw_error_code,
1211                    unsigned long address)
1212 {
1213         /*
1214          * Protection keys exceptions only happen on user pages.  We
1215          * have no user pages in the kernel portion of the address
1216          * space, so do not expect them here.
1217          */
1218         WARN_ON_ONCE(hw_error_code & X86_PF_PK);
1219
1220         /*
1221          * We can fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
1222          * 'reference' page table is init_mm.pgd.
1223          *
1224          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
1225          * be in an interrupt or a critical region, and should
1226          * only copy the information from the master page table,
1227          * nothing more.
1228          *
1229          * Before doing this on-demand faulting, ensure that the
1230          * fault is not any of the following:
1231          * 1. A fault on a PTE with a reserved bit set.
1232          * 2. A fault caused by a user-mode access.  (Do not demand-
1233          *    fault kernel memory due to user-mode accesses).
1234          * 3. A fault caused by a page-level protection violation.
1235          *    (A demand fault would be on a non-present page which
1236          *     would have X86_PF_PROT==0).
1237          */
1238         if (!(hw_error_code & (X86_PF_RSVD | X86_PF_USER | X86_PF_PROT))) {
1239                 if (vmalloc_fault(address) >= 0)
1240                         return;
1241         }
1242
1243         /* Was the fault spurious, caused by lazy TLB invalidation? */
1244         if (spurious_kernel_fault(hw_error_code, address))
1245                 return;
1246
1247         /* kprobes don't want to hook the spurious faults: */
1248         if (kprobes_fault(regs))
1249                 return;
1250
1251         /*
1252          * Note, despite being a "bad area", there are quite a few
1253          * acceptable reasons to get here, such as erratum fixups
1254          * and handling kernel code that can fault, like get_user().
1255          *
1256          * Don't take the mm semaphore here. If we fixup a prefetch
1257          * fault we could otherwise deadlock:
1258          */
1259         bad_area_nosemaphore(regs, hw_error_code, address, NULL);
1260 }
1261 NOKPROBE_SYMBOL(do_kern_addr_fault);
1262
1263 /* Handle faults in the user portion of the address space */
1264 static inline
1265 void do_user_addr_fault(struct pt_regs *regs,
1266                         unsigned long hw_error_code,
1267                         unsigned long address)
1268 {
1269         unsigned long sw_error_code;
1270         struct vm_area_struct *vma;
1271         struct task_struct *tsk;
1272         struct mm_struct *mm;
1273         vm_fault_t fault, major = 0;
1274         unsigned int flags = FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
1275         u32 pkey;
1276
1277         tsk = current;
1278         mm = tsk->mm;
1279
1280         /* kprobes don't want to hook the spurious faults: */
1281         if (unlikely(kprobes_fault(regs)))
1282                 return;
1283
1284         /*
1285          * Reserved bits are never expected to be set on
1286          * entries in the user portion of the page tables.
1287          */
1288         if (unlikely(hw_error_code & X86_PF_RSVD))
1289                 pgtable_bad(regs, hw_error_code, address);
1290
1291         /*
1292          * Check for invalid kernel (supervisor) access to user
1293          * pages in the user address space.
1294          */
1295         if (unlikely(smap_violation(hw_error_code, regs))) {
1296                 bad_area_nosemaphore(regs, hw_error_code, address, NULL);
1297                 return;
1298         }
1299
1300         /*
1301          * If we're in an interrupt, have no user context or are running
1302          * in a region with pagefaults disabled then we must not take the fault
1303          */
1304         if (unlikely(faulthandler_disabled() || !mm)) {
1305                 bad_area_nosemaphore(regs, hw_error_code, address, NULL);
1306                 return;
1307         }
1308
1309         /*
1310          * hw_error_code is literally the "page fault error code" passed to
1311          * the kernel directly from the hardware.  But, we will shortly be
1312          * modifying it in software, so give it a new name.
1313          */
1314         sw_error_code = hw_error_code;
1315
1316         /*
1317          * It's safe to allow irq's after cr2 has been saved and the
1318          * vmalloc fault has been handled.
1319          *
1320          * User-mode registers count as a user access even for any
1321          * potential system fault or CPU buglet:
1322          */
1323         if (user_mode(regs)) {
1324                 local_irq_enable();
1325                 /*
1326                  * Up to this point, X86_PF_USER set in hw_error_code
1327                  * indicated a user-mode access.  But, after this,
1328                  * X86_PF_USER in sw_error_code will indicate either
1329                  * that, *or* an implicit kernel(supervisor)-mode access
1330                  * which originated from user mode.
1331                  */
1332                 if (!(hw_error_code & X86_PF_USER)) {
1333                         /*
1334                          * The CPU was in user mode, but the CPU says
1335                          * the fault was not a user-mode access.
1336                          * Must be an implicit kernel-mode access,
1337                          * which we do not expect to happen in the
1338                          * user address space.
1339                          */
1340                         pr_warn_once("kernel-mode error from user-mode: %lx\n",
1341                                         hw_error_code);
1342
1343                         sw_error_code |= X86_PF_USER;
1344                 }
1345                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
1346         } else {
1347                 if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
1348                         local_irq_enable();
1349         }
1350
1351         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);
1352
1353         if (sw_error_code & X86_PF_WRITE)
1354                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
1355         if (sw_error_code & X86_PF_INSTR)
1356                 flags |= FAULT_FLAG_INSTRUCTION;
1357
1358 #ifdef CONFIG_X86_64
1359         /*
1360          * Instruction fetch faults in the vsyscall page might need
1361          * emulation.  The vsyscall page is at a high address
1362          * (>PAGE_OFFSET), but is considered to be part of the user
1363          * address space.
1364          *
1365          * The vsyscall page does not have a "real" VMA, so do this
1366          * emulation before we go searching for VMAs.
1367          */
1368         if ((sw_error_code & X86_PF_INSTR) && is_vsyscall_vaddr(address)) {
1369                 if (emulate_vsyscall(regs, address))
1370                         return;
1371         }
1372 #endif
1373
1374         /*
1375          * Kernel-mode access to the user address space should only occur
1376          * on well-defined single instructions listed in the exception
1377          * tables.  But, an erroneous kernel fault occurring outside one of
1378          * those areas which also holds mmap_sem might deadlock attempting
1379          * to validate the fault against the address space.
1380          *
1381          * Only do the expensive exception table search when we might be at
1382          * risk of a deadlock.  This happens if we
1383          * 1. Failed to acquire mmap_sem, and
1384          * 2. The access did not originate in userspace.  Note: either the
1385          *    hardware or earlier page fault code may set X86_PF_USER
1386          *    in sw_error_code.
1387          */
1388         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
1389                 if (!(sw_error_code & X86_PF_USER) &&
1390                     !search_exception_tables(regs->ip)) {
1391                         /*
1392                          * Fault from code in kernel from
1393                          * which we do not expect faults.
1394                          */
1395                         bad_area_nosemaphore(regs, sw_error_code, address, NULL);
1396                         return;
1397                 }
1398 retry:
1399                 down_read(&mm->mmap_sem);
1400         } else {
1401                 /*
1402                  * The above down_read_trylock() might have succeeded in
1403                  * which case we'll have missed the might_sleep() from
1404                  * down_read():
1405                  */
1406                 might_sleep();
1407         }
1408
1409         vma = find_vma(mm, address);
1410         if (unlikely(!vma)) {
1411                 bad_area(regs, sw_error_code, address);
1412                 return;
1413         }
1414         if (likely(vma->vm_start <= address))
1415                 goto good_area;
1416         if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))) {
1417                 bad_area(regs, sw_error_code, address);
1418                 return;
1419         }
1420         if (sw_error_code & X86_PF_USER) {
1421                 /*
1422                  * Accessing the stack below %sp is always a bug.
1423                  * The large cushion allows instructions like enter
1424                  * and pusha to work. ("enter $65535, $31" pushes
1425                  * 32 pointers and then decrements %sp by 65535.)
1426                  */
1427                 if (unlikely(address + 65536 + 32 * sizeof(unsigned long) < regs->sp)) {
1428                         bad_area(regs, sw_error_code, address);
1429                         return;
1430                 }
1431         }
1432         if (unlikely(expand_stack(vma, address))) {
1433                 bad_area(regs, sw_error_code, address);
1434                 return;
1435         }
1436
1437         /*
1438          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
1439          * we can handle it..
1440          */
1441 good_area:
1442         if (unlikely(access_error(sw_error_code, vma))) {
1443                 bad_area_access_error(regs, sw_error_code, address, vma);
1444                 return;
1445         }
1446
1447         /*
1448          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
1449          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
1450          * the fault.  Since we never set FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT, if
1451          * we get VM_FAULT_RETRY back, the mmap_sem has been unlocked.
1452          *
1453          * Note that handle_userfault() may also release and reacquire mmap_sem
1454          * (and not return with VM_FAULT_RETRY), when returning to userland to
1455          * repeat the page fault later with a VM_FAULT_NOPAGE retval
1456          * (potentially after handling any pending signal during the return to
1457          * userland). The return to userland is identified whenever
1458          * FAULT_FLAG_USER|FAULT_FLAG_KILLABLE are both set in flags.
1459          * Thus we have to be careful about not touching vma after handling the
1460          * fault, so we read the pkey beforehand.
1461          */
1462         pkey = vma_pkey(vma);
1463         fault = handle_mm_fault(vma, address, flags);
1464         major |= fault & VM_FAULT_MAJOR;
1465
1466         /*
1467          * If we need to retry the mmap_sem has already been released,
1468          * and if there is a fatal signal pending there is no guarantee
1469          * that we made any progress. Handle this case first.
1470          */
1471         if (unlikely(fault & VM_FAULT_RETRY)) {
1472                 /* Retry at most once */
1473                 if (flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
1474                         flags &= ~FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY;
1475                         flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
1476                         if (!fatal_signal_pending(tsk))
1477                                 goto retry;
1478                 }
1479
1480                 /* User mode? Just return to handle the fatal exception */
1481                 if (flags & FAULT_FLAG_USER)
1482                         return;
1483
1484                 /* Not returning to user mode? Handle exceptions or die: */
1485                 no_context(regs, sw_error_code, address, SIGBUS, BUS_ADRERR);
1486                 return;
1487         }
1488
1489         up_read(&mm->mmap_sem);
1490         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
1491                 mm_fault_error(regs, sw_error_code, address, &pkey, fault);
1492                 return;
1493         }
1494
1495         /*
1496          * Major/minor page fault accounting. If any of the events
1497          * returned VM_FAULT_MAJOR, we account it as a major fault.
1498          */
1499         if (major) {
1500                 tsk->maj_flt++;
1501                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MAJ, 1, regs, address);
1502         } else {
1503                 tsk->min_flt++;
1504                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MIN, 1, regs, address);
1505         }
1506
1507         check_v8086_mode(regs, address, tsk);
1508 }
1509 NOKPROBE_SYMBOL(do_user_addr_fault);
1510
1511 /*
1512  * This routine handles page faults.  It determines the address,
1513  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
1514  * routines.
1515  */
1516 static noinline void
1517 __do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long hw_error_code,
1518                 unsigned long address)
1519 {
1520         prefetchw(&current->mm->mmap_sem);
1521
1522         if (unlikely(kmmio_fault(regs, address)))
1523                 return;
1524
1525         /* Was the fault on kernel-controlled part of the address space? */
1526         if (unlikely(fault_in_kernel_space(address)))
1527                 do_kern_addr_fault(regs, hw_error_code, address);
1528         else
1529                 do_user_addr_fault(regs, hw_error_code, address);
1530 }
1531 NOKPROBE_SYMBOL(__do_page_fault);
1532
1533 static nokprobe_inline void
1534 trace_page_fault_entries(unsigned long address, struct pt_regs *regs,
1535                          unsigned long error_code)
1536 {
1537         if (user_mode(regs))
1538                 trace_page_fault_user(address, regs, error_code);
1539         else
1540                 trace_page_fault_kernel(address, regs, error_code);
1541 }
1542
1543 /*
1544  * We must have this function blacklisted from kprobes, tagged with notrace
1545  * and call read_cr2() before calling anything else. To avoid calling any
1546  * kind of tracing machinery before we've observed the CR2 value.
1547  *
1548  * exception_{enter,exit}() contains all sorts of tracepoints.
1549  */
1550 dotraplinkage void notrace
1551 do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code)
1552 {
1553         unsigned long address = read_cr2(); /* Get the faulting address */
1554         enum ctx_state prev_state;
1555
1556         prev_state = exception_enter();
1557         if (trace_pagefault_enabled())
1558                 trace_page_fault_entries(address, regs, error_code);
1559
1560         __do_page_fault(regs, error_code, address);
1561         exception_exit(prev_state);
1562 }
1563 NOKPROBE_SYMBOL(do_page_fault);