ARC: mm: support 3 levels of page tables
[linux-2.6-microblaze.git] / arch / arc / mm / fault.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /* Page Fault Handling for ARC (TLB Miss / ProtV)
3  *
4  * Copyright (C) 2004, 2007-2010, 2011-2012 Synopsys, Inc. (www.synopsys.com)
5  */
6
7 #include <linux/signal.h>
8 #include <linux/interrupt.h>
9 #include <linux/sched/signal.h>
10 #include <linux/errno.h>
11 #include <linux/ptrace.h>
12 #include <linux/uaccess.h>
13 #include <linux/kdebug.h>
14 #include <linux/perf_event.h>
15 #include <linux/mm_types.h>
16 #include <asm/mmu.h>
17
18 /*
19  * kernel virtual address is required to implement vmalloc/pkmap/fixmap
20  * Refer to asm/processor.h for System Memory Map
21  *
22  * It simply copies the PMD entry (pointer to 2nd level page table or hugepage)
23  * from swapper pgdir to task pgdir. The 2nd level table/page is thus shared
24  */
25 noinline static int handle_kernel_vaddr_fault(unsigned long address)
26 {
27         /*
28          * Synchronize this task's top level page-table
29          * with the 'reference' page table.
30          */
31         pgd_t *pgd, *pgd_k;
32         p4d_t *p4d, *p4d_k;
33         pud_t *pud, *pud_k;
34         pmd_t *pmd, *pmd_k;
35
36         pgd = pgd_offset(current->active_mm, address);
37         pgd_k = pgd_offset_k(address);
38
39         if (!pgd_present(*pgd_k))
40                 goto bad_area;
41
42         set_pgd(pgd, *pgd_k);
43
44         p4d = p4d_offset(pgd, address);
45         p4d_k = p4d_offset(pgd_k, address);
46         if (!p4d_present(*p4d_k))
47                 goto bad_area;
48
49         pud = pud_offset(p4d, address);
50         pud_k = pud_offset(p4d_k, address);
51         if (!pud_present(*pud_k))
52                 goto bad_area;
53
54         set_pud(pud, *pud_k);
55
56         pmd = pmd_offset(pud, address);
57         pmd_k = pmd_offset(pud_k, address);
58         if (!pmd_present(*pmd_k))
59                 goto bad_area;
60
61         set_pmd(pmd, *pmd_k);
62
63         /* XXX: create the TLB entry here */
64         return 0;
65
66 bad_area:
67         return 1;
68 }
69
70 void do_page_fault(unsigned long address, struct pt_regs *regs)
71 {
72         struct vm_area_struct *vma = NULL;
73         struct task_struct *tsk = current;
74         struct mm_struct *mm = tsk->mm;
75         int sig, si_code = SEGV_MAPERR;
76         unsigned int write = 0, exec = 0, mask;
77         vm_fault_t fault = VM_FAULT_SIGSEGV;    /* handle_mm_fault() output */
78         unsigned int flags;                     /* handle_mm_fault() input */
79
80         /*
81          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
82          * be in an interrupt or a critical region, and should
83          * only copy the information from the master page table,
84          * nothing more.
85          */
86         if (address >= VMALLOC_START && !user_mode(regs)) {
87                 if (unlikely(handle_kernel_vaddr_fault(address)))
88                         goto no_context;
89                 else
90                         return;
91         }
92
93         /*
94          * If we're in an interrupt or have no user
95          * context, we must not take the fault..
96          */
97         if (faulthandler_disabled() || !mm)
98                 goto no_context;
99
100         if (regs->ecr_cause & ECR_C_PROTV_STORE)        /* ST/EX */
101                 write = 1;
102         else if ((regs->ecr_vec == ECR_V_PROTV) &&
103                  (regs->ecr_cause == ECR_C_PROTV_INST_FETCH))
104                 exec = 1;
105
106         flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;
107         if (user_mode(regs))
108                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
109         if (write)
110                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
111
112         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);
113 retry:
114         mmap_read_lock(mm);
115
116         vma = find_vma(mm, address);
117         if (!vma)
118                 goto bad_area;
119         if (unlikely(address < vma->vm_start)) {
120                 if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN) || expand_stack(vma, address))
121                         goto bad_area;
122         }
123
124         /*
125          * vm_area is good, now check permissions for this memory access
126          */
127         mask = VM_READ;
128         if (write)
129                 mask = VM_WRITE;
130         if (exec)
131                 mask = VM_EXEC;
132
133         if (!(vma->vm_flags & mask)) {
134                 si_code = SEGV_ACCERR;
135                 goto bad_area;
136         }
137
138         fault = handle_mm_fault(vma, address, flags, regs);
139
140         /* Quick path to respond to signals */
141         if (fault_signal_pending(fault, regs)) {
142                 if (!user_mode(regs))
143                         goto no_context;
144                 return;
145         }
146
147         /*
148          * Fault retry nuances, mmap_lock already relinquished by core mm
149          */
150         if (unlikely((fault & VM_FAULT_RETRY) &&
151                      (flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY))) {
152                 flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
153                 goto retry;
154         }
155
156 bad_area:
157         mmap_read_unlock(mm);
158
159         /*
160          * Major/minor page fault accounting
161          * (in case of retry we only land here once)
162          */
163         if (likely(!(fault & VM_FAULT_ERROR)))
164                 /* Normal return path: fault Handled Gracefully */
165                 return;
166
167         if (!user_mode(regs))
168                 goto no_context;
169
170         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
171                 pagefault_out_of_memory();
172                 return;
173         }
174
175         if (fault & VM_FAULT_SIGBUS) {
176                 sig = SIGBUS;
177                 si_code = BUS_ADRERR;
178         }
179         else {
180                 sig = SIGSEGV;
181         }
182
183         tsk->thread.fault_address = address;
184         force_sig_fault(sig, si_code, (void __user *)address);
185         return;
186
187 no_context:
188         if (fixup_exception(regs))
189                 return;
190
191         die("Oops", regs, address);
192 }