arch/openrisc/mm/fault.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * OpenRISC fault.c
   4  *
   5  * Linux architectural port borrowing liberally from similar works of
   6  * others.  All original copyrights apply as per the original source
   7  * declaration.
   8  *
   9  * Modifications for the OpenRISC architecture:
  10  * Copyright (C) 2003 Matjaz Breskvar <phoenix@bsemi.com>
  11  * Copyright (C) 2010-2011 Jonas Bonn <jonas@southpole.se>
  12  */
  13
  14 #include <linux/mm.h>
  15 #include <linux/interrupt.h>
  16 #include <linux/extable.h>
  17 #include <linux/sched/signal.h>
  18 #include <linux/perf_event.h>
  19
  20 #include <linux/uaccess.h>
  21 #include <asm/mmu_context.h>
  22 #include <asm/siginfo.h>
  23 #include <asm/signal.h>
  24
  25 #define NUM_TLB_ENTRIES 64
  26 #define TLB_OFFSET(add) (((add) >> PAGE_SHIFT) & (NUM_TLB_ENTRIES-1))
  27
  28 /* __PHX__ :: - check the vmalloc_fault in do_page_fault()
  29  *            - also look into include/asm/mmu_context.h
  30  */
  31 volatile pgd_t *current_pgd[NR_CPUS];
  32
  33 extern void __noreturn die(char *, struct pt_regs *, long);
  34
  35 /*
  36  * This routine handles page faults.  It determines the address,
  37  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
  38  * routines.
  39  *
  40  * If this routine detects a bad access, it returns 1, otherwise it
  41  * returns 0.
  42  */
  43
  44 asmlinkage void do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
  45                               unsigned long vector, int write_acc)
  46 {
  47         struct task_struct *tsk;
  48         struct mm_struct *mm;
  49         struct vm_area_struct *vma;
  50         int si_code;
  51         vm_fault_t fault;
  52         unsigned int flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;
  53
  54         tsk = current;
  55
  56         /*
  57          * We fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
  58          * 'reference' page table is init_mm.pgd.
  59          *
  60          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
  61          * be in an interrupt or a critical region, and should
  62          * only copy the information from the master page table,
  63          * nothing more.
  64          *
  65          * NOTE2: This is done so that, when updating the vmalloc
  66          * mappings we don't have to walk all processes pgdirs and
  67          * add the high mappings all at once. Instead we do it as they
  68          * are used. However vmalloc'ed page entries have the PAGE_GLOBAL
  69          * bit set so sometimes the TLB can use a lingering entry.
  70          *
  71          * This verifies that the fault happens in kernel space
  72          * and that the fault was not a protection error.
  73          */
  74
  75         if (address >= VMALLOC_START &&
  76             (vector != 0x300 && vector != 0x400) &&
  77             !user_mode(regs))
  78                 goto vmalloc_fault;
  79
  80         /* If exceptions were enabled, we can reenable them here */
  81         if (user_mode(regs)) {
  82                 /* Exception was in userspace: reenable interrupts */
  83                 local_irq_enable();
  84                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
  85         } else {
  86                 /* If exception was in a syscall, then IRQ's may have
  87                  * been enabled or disabled.  If they were enabled,
  88                  * reenable them.
  89                  */
  90                 if (regs->sr && (SPR_SR_IEE | SPR_SR_TEE))
  91                         local_irq_enable();
  92         }
  93
  94         mm = tsk->mm;
  95         si_code = SEGV_MAPERR;
  96
  97         /*
  98          * If we're in an interrupt or have no user
  99          * context, we must not take the fault..
 100          */
 101
 102         if (in_interrupt() || !mm)
 103                 goto no_context;
 104
 105         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);
 106
 107 retry:
 108         mmap_read_lock(mm);
 109         vma = find_vma(mm, address);
 110
 111         if (!vma)
 112                 goto bad_area;
 113
 114         if (vma->vm_start <= address)
 115                 goto good_area;
 116
 117         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
 118                 goto bad_area;
 119
 120         if (user_mode(regs)) {
 121                 /*
 122                  * accessing the stack below usp is always a bug.
 123                  * we get page-aligned addresses so we can only check
 124                  * if we're within a page from usp, but that might be
 125                  * enough to catch brutal errors at least.
 126                  */
 127                 if (address + PAGE_SIZE < regs->sp)
 128                         goto bad_area;
 129         }
 130         if (expand_stack(vma, address))
 131                 goto bad_area;
 132
 133         /*
 134          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
 135          * we can handle it..
 136          */
 137
 138 good_area:
 139         si_code = SEGV_ACCERR;
 140
 141         /* first do some preliminary protection checks */
 142
 143         if (write_acc) {
 144                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
 145                         goto bad_area;
 146                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
 147         } else {
 148                 /* not present */
 149                 if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC)))
 150                         goto bad_area;
 151         }
 152
 153         /* are we trying to execute nonexecutable area */
 154         if ((vector == 0x400) && !(vma->vm_page_prot.pgprot & _PAGE_EXEC))
 155                 goto bad_area;
 156
 157         /*
 158          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
 159          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
 160          * the fault.
 161          */
 162
 163         fault = handle_mm_fault(vma, address, flags, regs);
 164
 165         if (fault_signal_pending(fault, regs))
 166                 return;
 167
 168         /* The fault is fully completed (including releasing mmap lock) */
 169         if (fault & VM_FAULT_COMPLETED)
 170                 return;
 171
 172         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
 173                 if (fault & VM_FAULT_OOM)
 174                         goto out_of_memory;
 175                 else if (fault & VM_FAULT_SIGSEGV)
 176                         goto bad_area;
 177                 else if (fault & VM_FAULT_SIGBUS)
 178                         goto do_sigbus;
 179                 BUG();
 180         }
 181
 182         /*RGD modeled on Cris */
 183         if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
 184                 flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
 185
 186                 /* No need to mmap_read_unlock(mm) as we would
 187                  * have already released it in __lock_page_or_retry
 188                  * in mm/filemap.c.
 189                  */
 190
 191                 goto retry;
 192         }
 193
 194         mmap_read_unlock(mm);
 195         return;
 196
 197         /*
 198          * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
 199          * Fix it, but check if it's kernel or user first..
 200          */
 201
 202 bad_area:
 203         mmap_read_unlock(mm);
 204
 205 bad_area_nosemaphore:
 206
 207         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
 208
 209         if (user_mode(regs)) {
 210                 force_sig_fault(SIGSEGV, si_code, (void __user *)address);
 211                 return;
 212         }
 213
 214 no_context:
 215
 216         /* Are we prepared to handle this kernel fault?
 217          *
 218          * (The kernel has valid exception-points in the source
 219          *  when it acesses user-memory. When it fails in one
 220          *  of those points, we find it in a table and do a jump
 221          *  to some fixup code that loads an appropriate error
 222          *  code)
 223          */
 224
 225         {
 226                 const struct exception_table_entry *entry;
 227
 228                 if ((entry = search_exception_tables(regs->pc)) != NULL) {
 229                         /* Adjust the instruction pointer in the stackframe */
 230                         regs->pc = entry->fixup;
 231                         return;
 232                 }
 233         }
 234
 235         /*
 236          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
 237          * terminate things with extreme prejudice.
 238          */
 239
 240         if ((unsigned long)(address) < PAGE_SIZE)
 241                 printk(KERN_ALERT
 242                        "Unable to handle kernel NULL pointer dereference");
 243         else
 244                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel access");
 245         printk(" at virtual address 0x%08lx\n", address);
 246
 247         die("Oops", regs, write_acc);
 248
 249         /*
 250          * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
 251          * us unable to handle the page fault gracefully.
 252          */
 253
 254 out_of_memory:
 255         mmap_read_unlock(mm);
 256         if (!user_mode(regs))
 257                 goto no_context;
 258         pagefault_out_of_memory();
 259         return;
 260
 261 do_sigbus:
 262         mmap_read_unlock(mm);
 263
 264         /*
 265          * Send a sigbus, regardless of whether we were in kernel
 266          * or user mode.
 267          */
 268         force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, (void __user *)address);
 269
 270         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 271         if (!user_mode(regs))
 272                 goto no_context;
 273         return;
 274
 275 vmalloc_fault:
 276         {
 277                 /*
 278                  * Synchronize this task's top level page-table
 279                  * with the 'reference' page table.
 280                  *
 281                  * Use current_pgd instead of tsk->active_mm->pgd
 282                  * since the latter might be unavailable if this
 283                  * code is executed in a misfortunately run irq
 284                  * (like inside schedule() between switch_mm and
 285                  *  switch_to...).
 286                  */
 287
 288                 int offset = pgd_index(address);
 289                 pgd_t *pgd, *pgd_k;
 290                 p4d_t *p4d, *p4d_k;
 291                 pud_t *pud, *pud_k;
 292                 pmd_t *pmd, *pmd_k;
 293                 pte_t *pte_k;
 294
 295 /*
 296                 phx_warn("do_page_fault(): vmalloc_fault will not work, "
 297                          "since current_pgd assign a proper value somewhere\n"
 298                          "anyhow we don't need this at the moment\n");
 299
 300                 phx_mmu("vmalloc_fault");
 301 */
 302                 pgd = (pgd_t *)current_pgd[smp_processor_id()] + offset;
 303                 pgd_k = init_mm.pgd + offset;
 304
 305                 /* Since we're two-level, we don't need to do both
 306                  * set_pgd and set_pmd (they do the same thing). If
 307                  * we go three-level at some point, do the right thing
 308                  * with pgd_present and set_pgd here.
 309                  *
 310                  * Also, since the vmalloc area is global, we don't
 311                  * need to copy individual PTE's, it is enough to
 312                  * copy the pgd pointer into the pte page of the
 313                  * root task. If that is there, we'll find our pte if
 314                  * it exists.
 315                  */
 316
 317                 p4d = p4d_offset(pgd, address);
 318                 p4d_k = p4d_offset(pgd_k, address);
 319                 if (!p4d_present(*p4d_k))
 320                         goto no_context;
 321
 322                 pud = pud_offset(p4d, address);
 323                 pud_k = pud_offset(p4d_k, address);
 324                 if (!pud_present(*pud_k))
 325                         goto no_context;
 326
 327                 pmd = pmd_offset(pud, address);
 328                 pmd_k = pmd_offset(pud_k, address);
 329
 330                 if (!pmd_present(*pmd_k))
 331                         goto bad_area_nosemaphore;
 332
 333                 set_pmd(pmd, *pmd_k);
 334
 335                 /* Make sure the actual PTE exists as well to
 336                  * catch kernel vmalloc-area accesses to non-mapped
 337                  * addresses. If we don't do this, this will just
 338                  * silently loop forever.
 339                  */
 340
 341                 pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, address);
 342                 if (!pte_present(*pte_k))
 343                         goto no_context;
 344
 345                 return;
 346         }
 347 }