arch/arm64/mm/fault.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Based on arch/arm/mm/fault.c
   4  *
   5  * Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   6  * Copyright (C) 1995-2004 Russell King
   7  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
   8  */
   9
  10 #include <linux/acpi.h>
  11 #include <linux/bitfield.h>
  12 #include <linux/extable.h>
  13 #include <linux/kfence.h>
  14 #include <linux/signal.h>
  15 #include <linux/mm.h>
  16 #include <linux/hardirq.h>
  17 #include <linux/init.h>
  18 #include <linux/kasan.h>
  19 #include <linux/kprobes.h>
  20 #include <linux/uaccess.h>
  21 #include <linux/page-flags.h>
  22 #include <linux/sched/signal.h>
  23 #include <linux/sched/debug.h>
  24 #include <linux/highmem.h>
  25 #include <linux/perf_event.h>
  26 #include <linux/preempt.h>
  27 #include <linux/hugetlb.h>
  28
  29 #include <asm/acpi.h>
  30 #include <asm/bug.h>
  31 #include <asm/cmpxchg.h>
  32 #include <asm/cpufeature.h>
  33 #include <asm/exception.h>
  34 #include <asm/daifflags.h>
  35 #include <asm/debug-monitors.h>
  36 #include <asm/esr.h>
  37 #include <asm/kprobes.h>
  38 #include <asm/mte.h>
  39 #include <asm/processor.h>
  40 #include <asm/sysreg.h>
  41 #include <asm/system_misc.h>
  42 #include <asm/tlbflush.h>
  43 #include <asm/traps.h>
  44
  45 struct fault_info {
  46         int     (*fn)(unsigned long far, unsigned int esr,
  47                       struct pt_regs *regs);
  48         int     sig;
  49         int     code;
  50         const char *name;
  51 };
  52
  53 static const struct fault_info fault_info[];
  54 static struct fault_info debug_fault_info[];
  55
  56 static inline const struct fault_info *esr_to_fault_info(unsigned int esr)
  57 {
  58         return fault_info + (esr & ESR_ELx_FSC);
  59 }
  60
  61 static inline const struct fault_info *esr_to_debug_fault_info(unsigned int esr)
  62 {
  63         return debug_fault_info + DBG_ESR_EVT(esr);
  64 }
  65
  66 static void data_abort_decode(unsigned int esr)
  67 {
  68         pr_alert("Data abort info:\n");
  69
  70         if (esr & ESR_ELx_ISV) {
  71                 pr_alert("  Access size = %u byte(s)\n",
  72                          1U << ((esr & ESR_ELx_SAS) >> ESR_ELx_SAS_SHIFT));
  73                 pr_alert("  SSE = %lu, SRT = %lu\n",
  74                          (esr & ESR_ELx_SSE) >> ESR_ELx_SSE_SHIFT,
  75                          (esr & ESR_ELx_SRT_MASK) >> ESR_ELx_SRT_SHIFT);
  76                 pr_alert("  SF = %lu, AR = %lu\n",
  77                          (esr & ESR_ELx_SF) >> ESR_ELx_SF_SHIFT,
  78                          (esr & ESR_ELx_AR) >> ESR_ELx_AR_SHIFT);
  79         } else {
  80                 pr_alert("  ISV = 0, ISS = 0x%08lx\n", esr & ESR_ELx_ISS_MASK);
  81         }
  82
  83         pr_alert("  CM = %lu, WnR = %lu\n",
  84                  (esr & ESR_ELx_CM) >> ESR_ELx_CM_SHIFT,
  85                  (esr & ESR_ELx_WNR) >> ESR_ELx_WNR_SHIFT);
  86 }
  87
  88 static void mem_abort_decode(unsigned int esr)
  89 {
  90         pr_alert("Mem abort info:\n");
  91
  92         pr_alert("  ESR = 0x%08x\n", esr);
  93         pr_alert("  EC = 0x%02lx: %s, IL = %u bits\n",
  94                  ESR_ELx_EC(esr), esr_get_class_string(esr),
  95                  (esr & ESR_ELx_IL) ? 32 : 16);
  96         pr_alert("  SET = %lu, FnV = %lu\n",
  97                  (esr & ESR_ELx_SET_MASK) >> ESR_ELx_SET_SHIFT,
  98                  (esr & ESR_ELx_FnV) >> ESR_ELx_FnV_SHIFT);
  99         pr_alert("  EA = %lu, S1PTW = %lu\n",
 100                  (esr & ESR_ELx_EA) >> ESR_ELx_EA_SHIFT,
 101                  (esr & ESR_ELx_S1PTW) >> ESR_ELx_S1PTW_SHIFT);
 102
 103         if (esr_is_data_abort(esr))
 104                 data_abort_decode(esr);
 105 }
 106
 107 static inline unsigned long mm_to_pgd_phys(struct mm_struct *mm)
 108 {
 109         /* Either init_pg_dir or swapper_pg_dir */
 110         if (mm == &init_mm)
 111                 return __pa_symbol(mm->pgd);
 112
 113         return (unsigned long)virt_to_phys(mm->pgd);
 114 }
 115
 116 /*
 117  * Dump out the page tables associated with 'addr' in the currently active mm.
 118  */
 119 static void show_pte(unsigned long addr)
 120 {
 121         struct mm_struct *mm;
 122         pgd_t *pgdp;
 123         pgd_t pgd;
 124
 125         if (is_ttbr0_addr(addr)) {
 126                 /* TTBR0 */
 127                 mm = current->active_mm;
 128                 if (mm == &init_mm) {
 129                         pr_alert("[%016lx] user address but active_mm is swapper\n",
 130                                  addr);
 131                         return;
 132                 }
 133         } else if (is_ttbr1_addr(addr)) {
 134                 /* TTBR1 */
 135                 mm = &init_mm;
 136         } else {
 137                 pr_alert("[%016lx] address between user and kernel address ranges\n",
 138                          addr);
 139                 return;
 140         }
 141
 142         pr_alert("%s pgtable: %luk pages, %llu-bit VAs, pgdp=%016lx\n",
 143                  mm == &init_mm ? "swapper" : "user", PAGE_SIZE / SZ_1K,
 144                  vabits_actual, mm_to_pgd_phys(mm));
 145         pgdp = pgd_offset(mm, addr);
 146         pgd = READ_ONCE(*pgdp);
 147         pr_alert("[%016lx] pgd=%016llx", addr, pgd_val(pgd));
 148
 149         do {
 150                 p4d_t *p4dp, p4d;
 151                 pud_t *pudp, pud;
 152                 pmd_t *pmdp, pmd;
 153                 pte_t *ptep, pte;
 154
 155                 if (pgd_none(pgd) || pgd_bad(pgd))
 156                         break;
 157
 158                 p4dp = p4d_offset(pgdp, addr);
 159                 p4d = READ_ONCE(*p4dp);
 160                 pr_cont(", p4d=%016llx", p4d_val(p4d));
 161                 if (p4d_none(p4d) || p4d_bad(p4d))
 162                         break;
 163
 164                 pudp = pud_offset(p4dp, addr);
 165                 pud = READ_ONCE(*pudp);
 166                 pr_cont(", pud=%016llx", pud_val(pud));
 167                 if (pud_none(pud) || pud_bad(pud))
 168                         break;
 169
 170                 pmdp = pmd_offset(pudp, addr);
 171                 pmd = READ_ONCE(*pmdp);
 172                 pr_cont(", pmd=%016llx", pmd_val(pmd));
 173                 if (pmd_none(pmd) || pmd_bad(pmd))
 174                         break;
 175
 176                 ptep = pte_offset_map(pmdp, addr);
 177                 pte = READ_ONCE(*ptep);
 178                 pr_cont(", pte=%016llx", pte_val(pte));
 179                 pte_unmap(ptep);
 180         } while(0);
 181
 182         pr_cont("\n");
 183 }
 184
 185 /*
 186  * This function sets the access flags (dirty, accessed), as well as write
 187  * permission, and only to a more permissive setting.
 188  *
 189  * It needs to cope with hardware update of the accessed/dirty state by other
 190  * agents in the system and can safely skip the __sync_icache_dcache() call as,
 191  * like set_pte_at(), the PTE is never changed from no-exec to exec here.
 192  *
 193  * Returns whether or not the PTE actually changed.
 194  */
 195 int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 196                           unsigned long address, pte_t *ptep,
 197                           pte_t entry, int dirty)
 198 {
 199         pteval_t old_pteval, pteval;
 200         pte_t pte = READ_ONCE(*ptep);
 201
 202         if (pte_same(pte, entry))
 203                 return 0;
 204
 205         /* only preserve the access flags and write permission */
 206         pte_val(entry) &= PTE_RDONLY | PTE_AF | PTE_WRITE | PTE_DIRTY;
 207
 208         /*
 209          * Setting the flags must be done atomically to avoid racing with the
 210          * hardware update of the access/dirty state. The PTE_RDONLY bit must
 211          * be set to the most permissive (lowest value) of *ptep and entry
 212          * (calculated as: a & b == ~(~a | ~b)).
 213          */
 214         pte_val(entry) ^= PTE_RDONLY;
 215         pteval = pte_val(pte);
 216         do {
 217                 old_pteval = pteval;
 218                 pteval ^= PTE_RDONLY;
 219                 pteval |= pte_val(entry);
 220                 pteval ^= PTE_RDONLY;
 221                 pteval = cmpxchg_relaxed(&pte_val(*ptep), old_pteval, pteval);
 222         } while (pteval != old_pteval);
 223
 224         /* Invalidate a stale read-only entry */
 225         if (dirty)
 226                 flush_tlb_page(vma, address);
 227         return 1;
 228 }
 229
 230 static bool is_el1_instruction_abort(unsigned int esr)
 231 {
 232         return ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_IABT_CUR;
 233 }
 234
 235 static inline bool is_el1_permission_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 236                                            struct pt_regs *regs)
 237 {
 238         unsigned int ec       = ESR_ELx_EC(esr);
 239         unsigned int fsc_type = esr & ESR_ELx_FSC_TYPE;
 240
 241         if (ec != ESR_ELx_EC_DABT_CUR && ec != ESR_ELx_EC_IABT_CUR)
 242                 return false;
 243
 244         if (fsc_type == ESR_ELx_FSC_PERM)
 245                 return true;
 246
 247         if (is_ttbr0_addr(addr) && system_uses_ttbr0_pan())
 248                 return fsc_type == ESR_ELx_FSC_FAULT &&
 249                         (regs->pstate & PSR_PAN_BIT);
 250
 251         return false;
 252 }
 253
 254 static bool __kprobes is_spurious_el1_translation_fault(unsigned long addr,
 255                                                         unsigned int esr,
 256                                                         struct pt_regs *regs)
 257 {
 258         unsigned long flags;
 259         u64 par, dfsc;
 260
 261         if (ESR_ELx_EC(esr) != ESR_ELx_EC_DABT_CUR ||
 262             (esr & ESR_ELx_FSC_TYPE) != ESR_ELx_FSC_FAULT)
 263                 return false;
 264
 265         local_irq_save(flags);
 266         asm volatile("at s1e1r, %0" :: "r" (addr));
 267         isb();
 268         par = read_sysreg_par();
 269         local_irq_restore(flags);
 270
 271         /*
 272          * If we now have a valid translation, treat the translation fault as
 273          * spurious.
 274          */
 275         if (!(par & SYS_PAR_EL1_F))
 276                 return true;
 277
 278         /*
 279          * If we got a different type of fault from the AT instruction,
 280          * treat the translation fault as spurious.
 281          */
 282         dfsc = FIELD_GET(SYS_PAR_EL1_FST, par);
 283         return (dfsc & ESR_ELx_FSC_TYPE) != ESR_ELx_FSC_FAULT;
 284 }
 285
 286 static void die_kernel_fault(const char *msg, unsigned long addr,
 287                              unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 288 {
 289         bust_spinlocks(1);
 290
 291         pr_alert("Unable to handle kernel %s at virtual address %016lx\n", msg,
 292                  addr);
 293
 294         mem_abort_decode(esr);
 295
 296         show_pte(addr);
 297         die("Oops", regs, esr);
 298         bust_spinlocks(0);
 299         do_exit(SIGKILL);
 300 }
 301
 302 #ifdef CONFIG_KASAN_HW_TAGS
 303 static void report_tag_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 304                              struct pt_regs *regs)
 305 {
 306         static bool reported;
 307         bool is_write;
 308
 309         if (READ_ONCE(reported))
 310                 return;
 311
 312         /*
 313          * This is used for KASAN tests and assumes that no MTE faults
 314          * happened before running the tests.
 315          */
 316         if (mte_report_once())
 317                 WRITE_ONCE(reported, true);
 318
 319         /*
 320          * SAS bits aren't set for all faults reported in EL1, so we can't
 321          * find out access size.
 322          */
 323         is_write = !!(esr & ESR_ELx_WNR);
 324         kasan_report(addr, 0, is_write, regs->pc);
 325 }
 326 #else
 327 /* Tag faults aren't enabled without CONFIG_KASAN_HW_TAGS. */
 328 static inline void report_tag_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 329                                     struct pt_regs *regs) { }
 330 #endif
 331
 332 static void do_tag_recovery(unsigned long addr, unsigned int esr,
 333                            struct pt_regs *regs)
 334 {
 335
 336         report_tag_fault(addr, esr, regs);
 337
 338         /*
 339          * Disable MTE Tag Checking on the local CPU for the current EL.
 340          * It will be done lazily on the other CPUs when they will hit a
 341          * tag fault.
 342          */
 343         sysreg_clear_set(sctlr_el1, SCTLR_ELx_TCF_MASK, SCTLR_ELx_TCF_NONE);
 344         isb();
 345 }
 346
 347 static bool is_el1_mte_sync_tag_check_fault(unsigned int esr)
 348 {
 349         unsigned int ec = ESR_ELx_EC(esr);
 350         unsigned int fsc = esr & ESR_ELx_FSC;
 351
 352         if (ec != ESR_ELx_EC_DABT_CUR)
 353                 return false;
 354
 355         if (fsc == ESR_ELx_FSC_MTE)
 356                 return true;
 357
 358         return false;
 359 }
 360
 361 static void __do_kernel_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 362                               struct pt_regs *regs)
 363 {
 364         const char *msg;
 365
 366         /*
 367          * Are we prepared to handle this kernel fault?
 368          * We are almost certainly not prepared to handle instruction faults.
 369          */
 370         if (!is_el1_instruction_abort(esr) && fixup_exception(regs))
 371                 return;
 372
 373         if (WARN_RATELIMIT(is_spurious_el1_translation_fault(addr, esr, regs),
 374             "Ignoring spurious kernel translation fault at virtual address %016lx\n", addr))
 375                 return;
 376
 377         if (is_el1_mte_sync_tag_check_fault(esr)) {
 378                 do_tag_recovery(addr, esr, regs);
 379
 380                 return;
 381         }
 382
 383         if (is_el1_permission_fault(addr, esr, regs)) {
 384                 if (esr & ESR_ELx_WNR)
 385                         msg = "write to read-only memory";
 386                 else if (is_el1_instruction_abort(esr))
 387                         msg = "execute from non-executable memory";
 388                 else
 389                         msg = "read from unreadable memory";
 390         } else if (addr < PAGE_SIZE) {
 391                 msg = "NULL pointer dereference";
 392         } else {
 393                 if (kfence_handle_page_fault(addr, esr & ESR_ELx_WNR, regs))
 394                         return;
 395
 396                 msg = "paging request";
 397         }
 398
 399         die_kernel_fault(msg, addr, esr, regs);
 400 }
 401
 402 static void set_thread_esr(unsigned long address, unsigned int esr)
 403 {
 404         current->thread.fault_address = address;
 405
 406         /*
 407          * If the faulting address is in the kernel, we must sanitize the ESR.
 408          * From userspace's point of view, kernel-only mappings don't exist
 409          * at all, so we report them as level 0 translation faults.
 410          * (This is not quite the way that "no mapping there at all" behaves:
 411          * an alignment fault not caused by the memory type would take
 412          * precedence over translation fault for a real access to empty
 413          * space. Unfortunately we can't easily distinguish "alignment fault
 414          * not caused by memory type" from "alignment fault caused by memory
 415          * type", so we ignore this wrinkle and just return the translation
 416          * fault.)
 417          */
 418         if (!is_ttbr0_addr(current->thread.fault_address)) {
 419                 switch (ESR_ELx_EC(esr)) {
 420                 case ESR_ELx_EC_DABT_LOW:
 421                         /*
 422                          * These bits provide only information about the
 423                          * faulting instruction, which userspace knows already.
 424                          * We explicitly clear bits which are architecturally
 425                          * RES0 in case they are given meanings in future.
 426                          * We always report the ESR as if the fault was taken
 427                          * to EL1 and so ISV and the bits in ISS[23:14] are
 428                          * clear. (In fact it always will be a fault to EL1.)
 429                          */
 430                         esr &= ESR_ELx_EC_MASK | ESR_ELx_IL |
 431                                 ESR_ELx_CM | ESR_ELx_WNR;
 432                         esr |= ESR_ELx_FSC_FAULT;
 433                         break;
 434                 case ESR_ELx_EC_IABT_LOW:
 435                         /*
 436                          * Claim a level 0 translation fault.
 437                          * All other bits are architecturally RES0 for faults
 438                          * reported with that DFSC value, so we clear them.
 439                          */
 440                         esr &= ESR_ELx_EC_MASK | ESR_ELx_IL;
 441                         esr |= ESR_ELx_FSC_FAULT;
 442                         break;
 443                 default:
 444                         /*
 445                          * This should never happen (entry.S only brings us
 446                          * into this code for insn and data aborts from a lower
 447                          * exception level). Fail safe by not providing an ESR
 448                          * context record at all.
 449                          */
 450                         WARN(1, "ESR 0x%x is not DABT or IABT from EL0\n", esr);
 451                         esr = 0;
 452                         break;
 453                 }
 454         }
 455
 456         current->thread.fault_code = esr;
 457 }
 458
 459 static void do_bad_area(unsigned long far, unsigned int esr,
 460                         struct pt_regs *regs)
 461 {
 462         unsigned long addr = untagged_addr(far);
 463
 464         /*
 465          * If we are in kernel mode at this point, we have no context to
 466          * handle this fault with.
 467          */
 468         if (user_mode(regs)) {
 469                 const struct fault_info *inf = esr_to_fault_info(esr);
 470
 471                 set_thread_esr(addr, esr);
 472                 arm64_force_sig_fault(inf->sig, inf->code, far, inf->name);
 473         } else {
 474                 __do_kernel_fault(addr, esr, regs);
 475         }
 476 }
 477
 478 #define VM_FAULT_BADMAP         0x010000
 479 #define VM_FAULT_BADACCESS      0x020000
 480
 481 static vm_fault_t __do_page_fault(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 482                                   unsigned int mm_flags, unsigned long vm_flags,
 483                                   struct pt_regs *regs)
 484 {
 485         struct vm_area_struct *vma = find_vma(mm, addr);
 486
 487         if (unlikely(!vma))
 488                 return VM_FAULT_BADMAP;
 489
 490         /*
 491          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so we can handle
 492          * it.
 493          */
 494         if (unlikely(vma->vm_start > addr)) {
 495                 if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
 496                         return VM_FAULT_BADMAP;
 497                 if (expand_stack(vma, addr))
 498                         return VM_FAULT_BADMAP;
 499         }
 500
 501         /*
 502          * Check that the permissions on the VMA allow for the fault which
 503          * occurred.
 504          */
 505         if (!(vma->vm_flags & vm_flags))
 506                 return VM_FAULT_BADACCESS;
 507         return handle_mm_fault(vma, addr & PAGE_MASK, mm_flags, regs);
 508 }
 509
 510 static bool is_el0_instruction_abort(unsigned int esr)
 511 {
 512         return ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_IABT_LOW;
 513 }
 514
 515 /*
 516  * Note: not valid for EL1 DC IVAC, but we never use that such that it
 517  * should fault. EL0 cannot issue DC IVAC (undef).
 518  */
 519 static bool is_write_abort(unsigned int esr)
 520 {
 521         return (esr & ESR_ELx_WNR) && !(esr & ESR_ELx_CM);
 522 }
 523
 524 static int __kprobes do_page_fault(unsigned long far, unsigned int esr,
 525                                    struct pt_regs *regs)
 526 {
 527         const struct fault_info *inf;
 528         struct mm_struct *mm = current->mm;
 529         vm_fault_t fault;
 530         unsigned long vm_flags = VM_ACCESS_FLAGS;
 531         unsigned int mm_flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;
 532         unsigned long addr = untagged_addr(far);
 533
 534         if (kprobe_page_fault(regs, esr))
 535                 return 0;
 536
 537         /*
 538          * If we're in an interrupt or have no user context, we must not take
 539          * the fault.
 540          */
 541         if (faulthandler_disabled() || !mm)
 542                 goto no_context;
 543
 544         if (user_mode(regs))
 545                 mm_flags |= FAULT_FLAG_USER;
 546
 547         if (is_el0_instruction_abort(esr)) {
 548                 vm_flags = VM_EXEC;
 549                 mm_flags |= FAULT_FLAG_INSTRUCTION;
 550         } else if (is_write_abort(esr)) {
 551                 vm_flags = VM_WRITE;
 552                 mm_flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
 553         }
 554
 555         if (is_ttbr0_addr(addr) && is_el1_permission_fault(addr, esr, regs)) {
 556                 if (is_el1_instruction_abort(esr))
 557                         die_kernel_fault("execution of user memory",
 558                                          addr, esr, regs);
 559
 560                 if (!search_exception_tables(regs->pc))
 561                         die_kernel_fault("access to user memory outside uaccess routines",
 562                                          addr, esr, regs);
 563         }
 564
 565         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, addr);
 566
 567         /*
 568          * As per x86, we may deadlock here. However, since the kernel only
 569          * validly references user space from well defined areas of the code,
 570          * we can bug out early if this is from code which shouldn't.
 571          */
 572         if (!mmap_read_trylock(mm)) {
 573                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->pc))
 574                         goto no_context;
 575 retry:
 576                 mmap_read_lock(mm);
 577         } else {
 578                 /*
 579                  * The above mmap_read_trylock() might have succeeded in which
 580                  * case, we'll have missed the might_sleep() from down_read().
 581                  */
 582                 might_sleep();
 583 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
 584                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->pc)) {
 585                         mmap_read_unlock(mm);
 586                         goto no_context;
 587                 }
 588 #endif
 589         }
 590
 591         fault = __do_page_fault(mm, addr, mm_flags, vm_flags, regs);
 592
 593         /* Quick path to respond to signals */
 594         if (fault_signal_pending(fault, regs)) {
 595                 if (!user_mode(regs))
 596                         goto no_context;
 597                 return 0;
 598         }
 599
 600         if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
 601                 if (mm_flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
 602                         mm_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
 603                         goto retry;
 604                 }
 605         }
 606         mmap_read_unlock(mm);
 607
 608         /*
 609          * Handle the "normal" (no error) case first.
 610          */
 611         if (likely(!(fault & (VM_FAULT_ERROR | VM_FAULT_BADMAP |
 612                               VM_FAULT_BADACCESS))))
 613                 return 0;
 614
 615         /*
 616          * If we are in kernel mode at this point, we have no context to
 617          * handle this fault with.
 618          */
 619         if (!user_mode(regs))
 620                 goto no_context;
 621
 622         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
 623                 /*
 624                  * We ran out of memory, call the OOM killer, and return to
 625                  * userspace (which will retry the fault, or kill us if we got
 626                  * oom-killed).
 627                  */
 628                 pagefault_out_of_memory();
 629                 return 0;
 630         }
 631
 632         inf = esr_to_fault_info(esr);
 633         set_thread_esr(addr, esr);
 634         if (fault & VM_FAULT_SIGBUS) {
 635                 /*
 636                  * We had some memory, but were unable to successfully fix up
 637                  * this page fault.
 638                  */
 639                 arm64_force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, far, inf->name);
 640         } else if (fault & (VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | VM_FAULT_HWPOISON)) {
 641                 unsigned int lsb;
 642
 643                 lsb = PAGE_SHIFT;
 644                 if (fault & VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
 645                         lsb = hstate_index_to_shift(VM_FAULT_GET_HINDEX(fault));
 646
 647                 arm64_force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR, far, lsb, inf->name);
 648         } else {
 649                 /*
 650                  * Something tried to access memory that isn't in our memory
 651                  * map.
 652                  */
 653                 arm64_force_sig_fault(SIGSEGV,
 654                                       fault == VM_FAULT_BADACCESS ? SEGV_ACCERR : SEGV_MAPERR,
 655                                       far, inf->name);
 656         }
 657
 658         return 0;
 659
 660 no_context:
 661         __do_kernel_fault(addr, esr, regs);
 662         return 0;
 663 }
 664
 665 static int __kprobes do_translation_fault(unsigned long far,
 666                                           unsigned int esr,
 667                                           struct pt_regs *regs)
 668 {
 669         unsigned long addr = untagged_addr(far);
 670
 671         if (is_ttbr0_addr(addr))
 672                 return do_page_fault(far, esr, regs);
 673
 674         do_bad_area(far, esr, regs);
 675         return 0;
 676 }
 677
 678 static int do_alignment_fault(unsigned long far, unsigned int esr,
 679                               struct pt_regs *regs)
 680 {
 681         do_bad_area(far, esr, regs);
 682         return 0;
 683 }
 684
 685 static int do_bad(unsigned long far, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 686 {
 687         return 1; /* "fault" */
 688 }
 689
 690 static int do_sea(unsigned long far, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 691 {
 692         const struct fault_info *inf;
 693         unsigned long siaddr;
 694
 695         inf = esr_to_fault_info(esr);
 696
 697         if (user_mode(regs) && apei_claim_sea(regs) == 0) {
 698                 /*
 699                  * APEI claimed this as a firmware-first notification.
 700                  * Some processing deferred to task_work before ret_to_user().
 701                  */
 702                 return 0;
 703         }
 704
 705         if (esr & ESR_ELx_FnV) {
 706                 siaddr = 0;
 707         } else {
 708                 /*
 709                  * The architecture specifies that the tag bits of FAR_EL1 are
 710                  * UNKNOWN for synchronous external aborts. Mask them out now
 711                  * so that userspace doesn't see them.
 712                  */
 713                 siaddr  = untagged_addr(far);
 714         }
 715         arm64_notify_die(inf->name, regs, inf->sig, inf->code, siaddr, esr);
 716
 717         return 0;
 718 }
 719
 720 static int do_tag_check_fault(unsigned long far, unsigned int esr,
 721                               struct pt_regs *regs)
 722 {
 723         /*
 724          * The architecture specifies that bits 63:60 of FAR_EL1 are UNKNOWN
 725          * for tag check faults. Set them to corresponding bits in the untagged
 726          * address.
 727          */
 728         far = (__untagged_addr(far) & ~MTE_TAG_MASK) | (far & MTE_TAG_MASK);
 729         do_bad_area(far, esr, regs);
 730         return 0;
 731 }
 732
 733 static const struct fault_info fault_info[] = {
 734         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "ttbr address size fault"       },
 735         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 address size fault"    },
 736         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 address size fault"    },
 737         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 address size fault"    },
 738         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 0 translation fault"     },
 739         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 1 translation fault"     },
 740         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 2 translation fault"     },
 741         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 3 translation fault"     },
 742         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 8"                     },
 743         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 1 access flag fault"     },
 744         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 2 access flag fault"     },
 745         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 3 access flag fault"     },
 746         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 12"                    },
 747         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 1 permission fault"      },
 748         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 2 permission fault"      },
 749         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 3 permission fault"      },
 750         { do_sea,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "synchronous external abort"    },
 751         { do_tag_check_fault,   SIGSEGV, SEGV_MTESERR,  "synchronous tag check fault"   },
 752         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 18"                    },
 753         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 19"                    },
 754         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 0 (translation table walk)"      },
 755         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 (translation table walk)"      },
 756         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 (translation table walk)"      },
 757         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 (translation table walk)"      },
 758         { do_sea,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "synchronous parity or ECC error" },    // Reserved when RAS is implemented
 759         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 25"                    },
 760         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 26"                    },
 761         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 27"                    },
 762         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 0 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 763         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 764         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 765         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 766         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 32"                    },
 767         { do_alignment_fault,   SIGBUS,  BUS_ADRALN,    "alignment fault"               },
 768         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 34"                    },
 769         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 35"                    },
 770         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 36"                    },
 771         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 37"                    },
 772         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 38"                    },
 773         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 39"                    },
 774         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 40"                    },
 775         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 41"                    },
 776         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 42"                    },
 777         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 43"                    },
 778         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 44"                    },
 779         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 45"                    },
 780         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 46"                    },
 781         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 47"                    },
 782         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "TLB conflict abort"            },
 783         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "Unsupported atomic hardware update fault"      },
 784         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 50"                    },
 785         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 51"                    },
 786         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "implementation fault (lockdown abort)" },
 787         { do_bad,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "implementation fault (unsupported exclusive)" },
 788         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 54"                    },
 789         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 55"                    },
 790         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 56"                    },
 791         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 57"                    },
 792         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 58"                    },
 793         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 59"                    },
 794         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 60"                    },
 795         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "section domain fault"          },
 796         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "page domain fault"             },
 797         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 63"                    },
 798 };
 799
 800 void do_mem_abort(unsigned long far, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 801 {
 802         const struct fault_info *inf = esr_to_fault_info(esr);
 803         unsigned long addr = untagged_addr(far);
 804
 805         if (!inf->fn(far, esr, regs))
 806                 return;
 807
 808         if (!user_mode(regs)) {
 809                 pr_alert("Unhandled fault at 0x%016lx\n", addr);
 810                 mem_abort_decode(esr);
 811                 show_pte(addr);
 812         }
 813
 814         /*
 815          * At this point we have an unrecognized fault type whose tag bits may
 816          * have been defined as UNKNOWN. Therefore we only expose the untagged
 817          * address to the signal handler.
 818          */
 819         arm64_notify_die(inf->name, regs, inf->sig, inf->code, addr, esr);
 820 }
 821 NOKPROBE_SYMBOL(do_mem_abort);
 822
 823 void do_el0_irq_bp_hardening(void)
 824 {
 825         /* PC has already been checked in entry.S */
 826         arm64_apply_bp_hardening();
 827 }
 828 NOKPROBE_SYMBOL(do_el0_irq_bp_hardening);
 829
 830 void do_sp_pc_abort(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 831 {
 832         arm64_notify_die("SP/PC alignment exception", regs, SIGBUS, BUS_ADRALN,
 833                          addr, esr);
 834 }
 835 NOKPROBE_SYMBOL(do_sp_pc_abort);
 836
 837 int __init early_brk64(unsigned long addr, unsigned int esr,
 838                        struct pt_regs *regs);
 839
 840 /*
 841  * __refdata because early_brk64 is __init, but the reference to it is
 842  * clobbered at arch_initcall time.
 843  * See traps.c and debug-monitors.c:debug_traps_init().
 844  */
 845 static struct fault_info __refdata debug_fault_info[] = {
 846         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware breakpoint"   },
 847         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware single-step"  },
 848         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware watchpoint"   },
 849         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "unknown 3"             },
 850         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_BRKPT,     "aarch32 BKPT"          },
 851         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "aarch32 vector catch"  },
 852         { early_brk64,  SIGTRAP,        TRAP_BRKPT,     "aarch64 BRK"           },
 853         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "unknown 7"             },
 854 };
 855
 856 void __init hook_debug_fault_code(int nr,
 857                                   int (*fn)(unsigned long, unsigned int, struct pt_regs *),
 858                                   int sig, int code, const char *name)
 859 {
 860         BUG_ON(nr < 0 || nr >= ARRAY_SIZE(debug_fault_info));
 861
 862         debug_fault_info[nr].fn         = fn;
 863         debug_fault_info[nr].sig        = sig;
 864         debug_fault_info[nr].code       = code;
 865         debug_fault_info[nr].name       = name;
 866 }
 867
 868 /*
 869  * In debug exception context, we explicitly disable preemption despite
 870  * having interrupts disabled.
 871  * This serves two purposes: it makes it much less likely that we would
 872  * accidentally schedule in exception context and it will force a warning
 873  * if we somehow manage to schedule by accident.
 874  */
 875 static void debug_exception_enter(struct pt_regs *regs)
 876 {
 877         preempt_disable();
 878
 879         /* This code is a bit fragile.  Test it. */
 880         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "exception_enter didn't work");
 881 }
 882 NOKPROBE_SYMBOL(debug_exception_enter);
 883
 884 static void debug_exception_exit(struct pt_regs *regs)
 885 {
 886         preempt_enable_no_resched();
 887 }
 888 NOKPROBE_SYMBOL(debug_exception_exit);
 889
 890 void do_debug_exception(unsigned long addr_if_watchpoint, unsigned int esr,
 891                         struct pt_regs *regs)
 892 {
 893         const struct fault_info *inf = esr_to_debug_fault_info(esr);
 894         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
 895
 896         debug_exception_enter(regs);
 897
 898         if (user_mode(regs) && !is_ttbr0_addr(pc))
 899                 arm64_apply_bp_hardening();
 900
 901         if (inf->fn(addr_if_watchpoint, esr, regs)) {
 902                 arm64_notify_die(inf->name, regs, inf->sig, inf->code, pc, esr);
 903         }
 904
 905         debug_exception_exit(regs);
 906 }
 907 NOKPROBE_SYMBOL(do_debug_exception);