arch/s390/mm/fault.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *  S390 version
   4  *    Copyright IBM Corp. 1999
   5  *    Author(s): Hartmut Penner (hp@de.ibm.com)
   6  *               Ulrich Weigand (uweigand@de.ibm.com)
   7  *
   8  *  Derived from "arch/i386/mm/fault.c"
   9  *    Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
  10  */
  11
  12 #include <linux/kernel_stat.h>
  13 #include <linux/perf_event.h>
  14 #include <linux/signal.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/sched/debug.h>
  17 #include <linux/kernel.h>
  18 #include <linux/errno.h>
  19 #include <linux/string.h>
  20 #include <linux/types.h>
  21 #include <linux/ptrace.h>
  22 #include <linux/mman.h>
  23 #include <linux/mm.h>
  24 #include <linux/compat.h>
  25 #include <linux/smp.h>
  26 #include <linux/kdebug.h>
  27 #include <linux/init.h>
  28 #include <linux/console.h>
  29 #include <linux/extable.h>
  30 #include <linux/hardirq.h>
  31 #include <linux/kprobes.h>
  32 #include <linux/uaccess.h>
  33 #include <linux/hugetlb.h>
  34 #include <linux/kfence.h>
  35 #include <asm/asm-offsets.h>
  36 #include <asm/diag.h>
  37 #include <asm/gmap.h>
  38 #include <asm/irq.h>
  39 #include <asm/mmu_context.h>
  40 #include <asm/facility.h>
  41 #include <asm/uv.h>
  42 #include "../kernel/entry.h"
  43
  44 #define __FAIL_ADDR_MASK -4096L
  45 #define __SUBCODE_MASK 0x0600
  46 #define __PF_RES_FIELD 0x8000000000000000ULL
  47
  48 #define VM_FAULT_BADCONTEXT     ((__force vm_fault_t) 0x010000)
  49 #define VM_FAULT_BADMAP         ((__force vm_fault_t) 0x020000)
  50 #define VM_FAULT_BADACCESS      ((__force vm_fault_t) 0x040000)
  51 #define VM_FAULT_SIGNAL         ((__force vm_fault_t) 0x080000)
  52 #define VM_FAULT_PFAULT         ((__force vm_fault_t) 0x100000)
  53
  54 enum fault_type {
  55         KERNEL_FAULT,
  56         USER_FAULT,
  57         GMAP_FAULT,
  58 };
  59
  60 static unsigned long store_indication __read_mostly;
  61
  62 static int __init fault_init(void)
  63 {
  64         if (test_facility(75))
  65                 store_indication = 0xc00;
  66         return 0;
  67 }
  68 early_initcall(fault_init);
  69
  70 /*
  71  * Find out which address space caused the exception.
  72  */
  73 static enum fault_type get_fault_type(struct pt_regs *regs)
  74 {
  75         unsigned long trans_exc_code;
  76
  77         trans_exc_code = regs->int_parm_long & 3;
  78         if (likely(trans_exc_code == 0)) {
  79                 /* primary space exception */
  80                 if (user_mode(regs))
  81                         return USER_FAULT;
  82                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_PGSTE))
  83                         return KERNEL_FAULT;
  84                 if (test_pt_regs_flag(regs, PIF_GUEST_FAULT))
  85                         return GMAP_FAULT;
  86                 return KERNEL_FAULT;
  87         }
  88         if (trans_exc_code == 2)
  89                 return USER_FAULT;
  90         if (trans_exc_code == 1) {
  91                 /* access register mode, not used in the kernel */
  92                 return USER_FAULT;
  93         }
  94         /* home space exception -> access via kernel ASCE */
  95         return KERNEL_FAULT;
  96 }
  97
  98 static int bad_address(void *p)
  99 {
 100         unsigned long dummy;
 101
 102         return get_kernel_nofault(dummy, (unsigned long *)p);
 103 }
 104
 105 static void dump_pagetable(unsigned long asce, unsigned long address)
 106 {
 107         unsigned long *table = __va(asce & _ASCE_ORIGIN);
 108
 109         pr_alert("AS:%016lx ", asce);
 110         switch (asce & _ASCE_TYPE_MASK) {
 111         case _ASCE_TYPE_REGION1:
 112                 table += (address & _REGION1_INDEX) >> _REGION1_SHIFT;
 113                 if (bad_address(table))
 114                         goto bad;
 115                 pr_cont("R1:%016lx ", *table);
 116                 if (*table & _REGION_ENTRY_INVALID)
 117                         goto out;
 118                 table = (unsigned long *)(*table & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
 119                 fallthrough;
 120         case _ASCE_TYPE_REGION2:
 121                 table += (address & _REGION2_INDEX) >> _REGION2_SHIFT;
 122                 if (bad_address(table))
 123                         goto bad;
 124                 pr_cont("R2:%016lx ", *table);
 125                 if (*table & _REGION_ENTRY_INVALID)
 126                         goto out;
 127                 table = (unsigned long *)(*table & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
 128                 fallthrough;
 129         case _ASCE_TYPE_REGION3:
 130                 table += (address & _REGION3_INDEX) >> _REGION3_SHIFT;
 131                 if (bad_address(table))
 132                         goto bad;
 133                 pr_cont("R3:%016lx ", *table);
 134                 if (*table & (_REGION_ENTRY_INVALID | _REGION3_ENTRY_LARGE))
 135                         goto out;
 136                 table = (unsigned long *)(*table & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
 137                 fallthrough;
 138         case _ASCE_TYPE_SEGMENT:
 139                 table += (address & _SEGMENT_INDEX) >> _SEGMENT_SHIFT;
 140                 if (bad_address(table))
 141                         goto bad;
 142                 pr_cont("S:%016lx ", *table);
 143                 if (*table & (_SEGMENT_ENTRY_INVALID | _SEGMENT_ENTRY_LARGE))
 144                         goto out;
 145                 table = (unsigned long *)(*table & _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN);
 146         }
 147         table += (address & _PAGE_INDEX) >> _PAGE_SHIFT;
 148         if (bad_address(table))
 149                 goto bad;
 150         pr_cont("P:%016lx ", *table);
 151 out:
 152         pr_cont("\n");
 153         return;
 154 bad:
 155         pr_cont("BAD\n");
 156 }
 157
 158 static void dump_fault_info(struct pt_regs *regs)
 159 {
 160         unsigned long asce;
 161
 162         pr_alert("Failing address: %016lx TEID: %016lx\n",
 163                  regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK, regs->int_parm_long);
 164         pr_alert("Fault in ");
 165         switch (regs->int_parm_long & 3) {
 166         case 3:
 167                 pr_cont("home space ");
 168                 break;
 169         case 2:
 170                 pr_cont("secondary space ");
 171                 break;
 172         case 1:
 173                 pr_cont("access register ");
 174                 break;
 175         case 0:
 176                 pr_cont("primary space ");
 177                 break;
 178         }
 179         pr_cont("mode while using ");
 180         switch (get_fault_type(regs)) {
 181         case USER_FAULT:
 182                 asce = S390_lowcore.user_asce;
 183                 pr_cont("user ");
 184                 break;
 185         case GMAP_FAULT:
 186                 asce = ((struct gmap *) S390_lowcore.gmap)->asce;
 187                 pr_cont("gmap ");
 188                 break;
 189         case KERNEL_FAULT:
 190                 asce = S390_lowcore.kernel_asce;
 191                 pr_cont("kernel ");
 192                 break;
 193         default:
 194                 unreachable();
 195         }
 196         pr_cont("ASCE.\n");
 197         dump_pagetable(asce, regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK);
 198 }
 199
 200 int show_unhandled_signals = 1;
 201
 202 void report_user_fault(struct pt_regs *regs, long signr, int is_mm_fault)
 203 {
 204         if ((task_pid_nr(current) > 1) && !show_unhandled_signals)
 205                 return;
 206         if (!unhandled_signal(current, signr))
 207                 return;
 208         if (!printk_ratelimit())
 209                 return;
 210         printk(KERN_ALERT "User process fault: interruption code %04x ilc:%d ",
 211                regs->int_code & 0xffff, regs->int_code >> 17);
 212         print_vma_addr(KERN_CONT "in ", regs->psw.addr);
 213         printk(KERN_CONT "\n");
 214         if (is_mm_fault)
 215                 dump_fault_info(regs);
 216         show_regs(regs);
 217 }
 218
 219 /*
 220  * Send SIGSEGV to task.  This is an external routine
 221  * to keep the stack usage of do_page_fault small.
 222  */
 223 static noinline void do_sigsegv(struct pt_regs *regs, int si_code)
 224 {
 225         report_user_fault(regs, SIGSEGV, 1);
 226         force_sig_fault(SIGSEGV, si_code,
 227                         (void __user *)(regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK));
 228 }
 229
 230 const struct exception_table_entry *s390_search_extables(unsigned long addr)
 231 {
 232         const struct exception_table_entry *fixup;
 233
 234         fixup = search_extable(__start_amode31_ex_table,
 235                                __stop_amode31_ex_table - __start_amode31_ex_table,
 236                                addr);
 237         if (!fixup)
 238                 fixup = search_exception_tables(addr);
 239         return fixup;
 240 }
 241
 242 static noinline void do_no_context(struct pt_regs *regs)
 243 {
 244         const struct exception_table_entry *fixup;
 245
 246         /* Are we prepared to handle this kernel fault?  */
 247         fixup = s390_search_extables(regs->psw.addr);
 248         if (fixup && ex_handle(fixup, regs))
 249                 return;
 250
 251         /*
 252          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
 253          * terminate things with extreme prejudice.
 254          */
 255         if (get_fault_type(regs) == KERNEL_FAULT)
 256                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel pointer dereference"
 257                        " in virtual kernel address space\n");
 258         else
 259                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request"
 260                        " in virtual user address space\n");
 261         dump_fault_info(regs);
 262         die(regs, "Oops");
 263         do_exit(SIGKILL);
 264 }
 265
 266 static noinline void do_low_address(struct pt_regs *regs)
 267 {
 268         /* Low-address protection hit in kernel mode means
 269            NULL pointer write access in kernel mode.  */
 270         if (regs->psw.mask & PSW_MASK_PSTATE) {
 271                 /* Low-address protection hit in user mode 'cannot happen'. */
 272                 die (regs, "Low-address protection");
 273                 do_exit(SIGKILL);
 274         }
 275
 276         do_no_context(regs);
 277 }
 278
 279 static noinline void do_sigbus(struct pt_regs *regs)
 280 {
 281         /*
 282          * Send a sigbus, regardless of whether we were in kernel
 283          * or user mode.
 284          */
 285         force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR,
 286                         (void __user *)(regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK));
 287 }
 288
 289 static noinline void do_fault_error(struct pt_regs *regs, int access,
 290                                         vm_fault_t fault)
 291 {
 292         int si_code;
 293
 294         switch (fault) {
 295         case VM_FAULT_BADACCESS:
 296         case VM_FAULT_BADMAP:
 297                 /* Bad memory access. Check if it is kernel or user space. */
 298                 if (user_mode(regs)) {
 299                         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
 300                         si_code = (fault == VM_FAULT_BADMAP) ?
 301                                 SEGV_MAPERR : SEGV_ACCERR;
 302                         do_sigsegv(regs, si_code);
 303                         break;
 304                 }
 305                 fallthrough;
 306         case VM_FAULT_BADCONTEXT:
 307         case VM_FAULT_PFAULT:
 308                 do_no_context(regs);
 309                 break;
 310         case VM_FAULT_SIGNAL:
 311                 if (!user_mode(regs))
 312                         do_no_context(regs);
 313                 break;
 314         default: /* fault & VM_FAULT_ERROR */
 315                 if (fault & VM_FAULT_OOM) {
 316                         if (!user_mode(regs))
 317                                 do_no_context(regs);
 318                         else
 319                                 pagefault_out_of_memory();
 320                 } else if (fault & VM_FAULT_SIGSEGV) {
 321                         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 322                         if (!user_mode(regs))
 323                                 do_no_context(regs);
 324                         else
 325                                 do_sigsegv(regs, SEGV_MAPERR);
 326                 } else if (fault & VM_FAULT_SIGBUS) {
 327                         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 328                         if (!user_mode(regs))
 329                                 do_no_context(regs);
 330                         else
 331                                 do_sigbus(regs);
 332                 } else
 333                         BUG();
 334                 break;
 335         }
 336 }
 337
 338 /*
 339  * This routine handles page faults.  It determines the address,
 340  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
 341  * routines.
 342  *
 343  * interruption code (int_code):
 344  *   04       Protection           ->  Write-Protection  (suppression)
 345  *   10       Segment translation  ->  Not present       (nullification)
 346  *   11       Page translation     ->  Not present       (nullification)
 347  *   3b       Region third trans.  ->  Not present       (nullification)
 348  */
 349 static inline vm_fault_t do_exception(struct pt_regs *regs, int access)
 350 {
 351         struct gmap *gmap;
 352         struct task_struct *tsk;
 353         struct mm_struct *mm;
 354         struct vm_area_struct *vma;
 355         enum fault_type type;
 356         unsigned long trans_exc_code;
 357         unsigned long address;
 358         unsigned int flags;
 359         vm_fault_t fault;
 360         bool is_write;
 361
 362         tsk = current;
 363         /*
 364          * The instruction that caused the program check has
 365          * been nullified. Don't signal single step via SIGTRAP.
 366          */
 367         clear_thread_flag(TIF_PER_TRAP);
 368
 369         if (kprobe_page_fault(regs, 14))
 370                 return 0;
 371
 372         mm = tsk->mm;
 373         trans_exc_code = regs->int_parm_long;
 374         address = trans_exc_code & __FAIL_ADDR_MASK;
 375         is_write = (trans_exc_code & store_indication) == 0x400;
 376
 377         /*
 378          * Verify that the fault happened in user space, that
 379          * we are not in an interrupt and that there is a
 380          * user context.
 381          */
 382         fault = VM_FAULT_BADCONTEXT;
 383         type = get_fault_type(regs);
 384         switch (type) {
 385         case KERNEL_FAULT:
 386                 if (kfence_handle_page_fault(address, is_write, regs))
 387                         return 0;
 388                 goto out;
 389         case USER_FAULT:
 390         case GMAP_FAULT:
 391                 if (faulthandler_disabled() || !mm)
 392                         goto out;
 393                 break;
 394         }
 395
 396         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);
 397         flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;
 398         if (user_mode(regs))
 399                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
 400         if (is_write)
 401                 access = VM_WRITE;
 402         if (access == VM_WRITE)
 403                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
 404         mmap_read_lock(mm);
 405
 406         gmap = NULL;
 407         if (IS_ENABLED(CONFIG_PGSTE) && type == GMAP_FAULT) {
 408                 gmap = (struct gmap *) S390_lowcore.gmap;
 409                 current->thread.gmap_addr = address;
 410                 current->thread.gmap_write_flag = !!(flags & FAULT_FLAG_WRITE);
 411                 current->thread.gmap_int_code = regs->int_code & 0xffff;
 412                 address = __gmap_translate(gmap, address);
 413                 if (address == -EFAULT) {
 414                         fault = VM_FAULT_BADMAP;
 415                         goto out_up;
 416                 }
 417                 if (gmap->pfault_enabled)
 418                         flags |= FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT;
 419         }
 420
 421 retry:
 422         fault = VM_FAULT_BADMAP;
 423         vma = find_vma(mm, address);
 424         if (!vma)
 425                 goto out_up;
 426
 427         if (unlikely(vma->vm_start > address)) {
 428                 if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
 429                         goto out_up;
 430                 if (expand_stack(vma, address))
 431                         goto out_up;
 432         }
 433
 434         /*
 435          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
 436          * we can handle it..
 437          */
 438         fault = VM_FAULT_BADACCESS;
 439         if (unlikely(!(vma->vm_flags & access)))
 440                 goto out_up;
 441
 442         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
 443                 address &= HPAGE_MASK;
 444         /*
 445          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
 446          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
 447          * the fault.
 448          */
 449         fault = handle_mm_fault(vma, address, flags, regs);
 450         if (fault_signal_pending(fault, regs)) {
 451                 fault = VM_FAULT_SIGNAL;
 452                 if (flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT)
 453                         goto out_up;
 454                 goto out;
 455         }
 456         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR))
 457                 goto out_up;
 458
 459         if (flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
 460                 if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
 461                         if (IS_ENABLED(CONFIG_PGSTE) && gmap &&
 462                             (flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT)) {
 463                                 /* FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT has been set,
 464                                  * mmap_lock has not been released */
 465                                 current->thread.gmap_pfault = 1;
 466                                 fault = VM_FAULT_PFAULT;
 467                                 goto out_up;
 468                         }
 469                         flags &= ~FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT;
 470                         flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
 471                         mmap_read_lock(mm);
 472                         goto retry;
 473                 }
 474         }
 475         if (IS_ENABLED(CONFIG_PGSTE) && gmap) {
 476                 address =  __gmap_link(gmap, current->thread.gmap_addr,
 477                                        address);
 478                 if (address == -EFAULT) {
 479                         fault = VM_FAULT_BADMAP;
 480                         goto out_up;
 481                 }
 482                 if (address == -ENOMEM) {
 483                         fault = VM_FAULT_OOM;
 484                         goto out_up;
 485                 }
 486         }
 487         fault = 0;
 488 out_up:
 489         mmap_read_unlock(mm);
 490 out:
 491         return fault;
 492 }
 493
 494 void do_protection_exception(struct pt_regs *regs)
 495 {
 496         unsigned long trans_exc_code;
 497         int access;
 498         vm_fault_t fault;
 499
 500         trans_exc_code = regs->int_parm_long;
 501         /*
 502          * Protection exceptions are suppressing, decrement psw address.
 503          * The exception to this rule are aborted transactions, for these
 504          * the PSW already points to the correct location.
 505          */
 506         if (!(regs->int_code & 0x200))
 507                 regs->psw.addr = __rewind_psw(regs->psw, regs->int_code >> 16);
 508         /*
 509          * Check for low-address protection.  This needs to be treated
 510          * as a special case because the translation exception code
 511          * field is not guaranteed to contain valid data in this case.
 512          */
 513         if (unlikely(!(trans_exc_code & 4))) {
 514                 do_low_address(regs);
 515                 return;
 516         }
 517         if (unlikely(MACHINE_HAS_NX && (trans_exc_code & 0x80))) {
 518                 regs->int_parm_long = (trans_exc_code & ~PAGE_MASK) |
 519                                         (regs->psw.addr & PAGE_MASK);
 520                 access = VM_EXEC;
 521                 fault = VM_FAULT_BADACCESS;
 522         } else {
 523                 access = VM_WRITE;
 524                 fault = do_exception(regs, access);
 525         }
 526         if (unlikely(fault))
 527                 do_fault_error(regs, access, fault);
 528 }
 529 NOKPROBE_SYMBOL(do_protection_exception);
 530
 531 void do_dat_exception(struct pt_regs *regs)
 532 {
 533         int access;
 534         vm_fault_t fault;
 535
 536         access = VM_ACCESS_FLAGS;
 537         fault = do_exception(regs, access);
 538         if (unlikely(fault))
 539                 do_fault_error(regs, access, fault);
 540 }
 541 NOKPROBE_SYMBOL(do_dat_exception);
 542
 543 #ifdef CONFIG_PFAULT
 544 /*
 545  * 'pfault' pseudo page faults routines.
 546  */
 547 static int pfault_disable;
 548
 549 static int __init nopfault(char *str)
 550 {
 551         pfault_disable = 1;
 552         return 1;
 553 }
 554
 555 __setup("nopfault", nopfault);
 556
 557 struct pfault_refbk {
 558         u16 refdiagc;
 559         u16 reffcode;
 560         u16 refdwlen;
 561         u16 refversn;
 562         u64 refgaddr;
 563         u64 refselmk;
 564         u64 refcmpmk;
 565         u64 reserved;
 566 } __attribute__ ((packed, aligned(8)));
 567
 568 static struct pfault_refbk pfault_init_refbk = {
 569         .refdiagc = 0x258,
 570         .reffcode = 0,
 571         .refdwlen = 5,
 572         .refversn = 2,
 573         .refgaddr = __LC_LPP,
 574         .refselmk = 1ULL << 48,
 575         .refcmpmk = 1ULL << 48,
 576         .reserved = __PF_RES_FIELD
 577 };
 578
 579 int pfault_init(void)
 580 {
 581         int rc;
 582
 583         if (pfault_disable)
 584                 return -1;
 585         diag_stat_inc(DIAG_STAT_X258);
 586         asm volatile(
 587                 "       diag    %1,%0,0x258\n"
 588                 "0:     j       2f\n"
 589                 "1:     la      %0,8\n"
 590                 "2:\n"
 591                 EX_TABLE(0b,1b)
 592                 : "=d" (rc)
 593                 : "a" (&pfault_init_refbk), "m" (pfault_init_refbk) : "cc");
 594         return rc;
 595 }
 596
 597 static struct pfault_refbk pfault_fini_refbk = {
 598         .refdiagc = 0x258,
 599         .reffcode = 1,
 600         .refdwlen = 5,
 601         .refversn = 2,
 602 };
 603
 604 void pfault_fini(void)
 605 {
 606
 607         if (pfault_disable)
 608                 return;
 609         diag_stat_inc(DIAG_STAT_X258);
 610         asm volatile(
 611                 "       diag    %0,0,0x258\n"
 612                 "0:     nopr    %%r7\n"
 613                 EX_TABLE(0b,0b)
 614                 : : "a" (&pfault_fini_refbk), "m" (pfault_fini_refbk) : "cc");
 615 }
 616
 617 static DEFINE_SPINLOCK(pfault_lock);
 618 static LIST_HEAD(pfault_list);
 619
 620 #define PF_COMPLETE     0x0080
 621
 622 /*
 623  * The mechanism of our pfault code: if Linux is running as guest, runs a user
 624  * space process and the user space process accesses a page that the host has
 625  * paged out we get a pfault interrupt.
 626  *
 627  * This allows us, within the guest, to schedule a different process. Without
 628  * this mechanism the host would have to suspend the whole virtual cpu until
 629  * the page has been paged in.
 630  *
 631  * So when we get such an interrupt then we set the state of the current task
 632  * to uninterruptible and also set the need_resched flag. Both happens within
 633  * interrupt context(!). If we later on want to return to user space we
 634  * recognize the need_resched flag and then call schedule().  It's not very
 635  * obvious how this works...
 636  *
 637  * Of course we have a lot of additional fun with the completion interrupt (->
 638  * host signals that a page of a process has been paged in and the process can
 639  * continue to run). This interrupt can arrive on any cpu and, since we have
 640  * virtual cpus, actually appear before the interrupt that signals that a page
 641  * is missing.
 642  */
 643 static void pfault_interrupt(struct ext_code ext_code,
 644                              unsigned int param32, unsigned long param64)
 645 {
 646         struct task_struct *tsk;
 647         __u16 subcode;
 648         pid_t pid;
 649
 650         /*
 651          * Get the external interruption subcode & pfault initial/completion
 652          * signal bit. VM stores this in the 'cpu address' field associated
 653          * with the external interrupt.
 654          */
 655         subcode = ext_code.subcode;
 656         if ((subcode & 0xff00) != __SUBCODE_MASK)
 657                 return;
 658         inc_irq_stat(IRQEXT_PFL);
 659         /* Get the token (= pid of the affected task). */
 660         pid = param64 & LPP_PID_MASK;
 661         rcu_read_lock();
 662         tsk = find_task_by_pid_ns(pid, &init_pid_ns);
 663         if (tsk)
 664                 get_task_struct(tsk);
 665         rcu_read_unlock();
 666         if (!tsk)
 667                 return;
 668         spin_lock(&pfault_lock);
 669         if (subcode & PF_COMPLETE) {
 670                 /* signal bit is set -> a page has been swapped in by VM */
 671                 if (tsk->thread.pfault_wait == 1) {
 672                         /* Initial interrupt was faster than the completion
 673                          * interrupt. pfault_wait is valid. Set pfault_wait
 674                          * back to zero and wake up the process. This can
 675                          * safely be done because the task is still sleeping
 676                          * and can't produce new pfaults. */
 677                         tsk->thread.pfault_wait = 0;
 678                         list_del(&tsk->thread.list);
 679                         wake_up_process(tsk);
 680                         put_task_struct(tsk);
 681                 } else {
 682                         /* Completion interrupt was faster than initial
 683                          * interrupt. Set pfault_wait to -1 so the initial
 684                          * interrupt doesn't put the task to sleep.
 685                          * If the task is not running, ignore the completion
 686                          * interrupt since it must be a leftover of a PFAULT
 687                          * CANCEL operation which didn't remove all pending
 688                          * completion interrupts. */
 689                         if (task_is_running(tsk))
 690                                 tsk->thread.pfault_wait = -1;
 691                 }
 692         } else {
 693                 /* signal bit not set -> a real page is missing. */
 694                 if (WARN_ON_ONCE(tsk != current))
 695                         goto out;
 696                 if (tsk->thread.pfault_wait == 1) {
 697                         /* Already on the list with a reference: put to sleep */
 698                         goto block;
 699                 } else if (tsk->thread.pfault_wait == -1) {
 700                         /* Completion interrupt was faster than the initial
 701                          * interrupt (pfault_wait == -1). Set pfault_wait
 702                          * back to zero and exit. */
 703                         tsk->thread.pfault_wait = 0;
 704                 } else {
 705                         /* Initial interrupt arrived before completion
 706                          * interrupt. Let the task sleep.
 707                          * An extra task reference is needed since a different
 708                          * cpu may set the task state to TASK_RUNNING again
 709                          * before the scheduler is reached. */
 710                         get_task_struct(tsk);
 711                         tsk->thread.pfault_wait = 1;
 712                         list_add(&tsk->thread.list, &pfault_list);
 713 block:
 714                         /* Since this must be a userspace fault, there
 715                          * is no kernel task state to trample. Rely on the
 716                          * return to userspace schedule() to block. */
 717                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 718                         set_tsk_need_resched(tsk);
 719                         set_preempt_need_resched();
 720                 }
 721         }
 722 out:
 723         spin_unlock(&pfault_lock);
 724         put_task_struct(tsk);
 725 }
 726
 727 static int pfault_cpu_dead(unsigned int cpu)
 728 {
 729         struct thread_struct *thread, *next;
 730         struct task_struct *tsk;
 731
 732         spin_lock_irq(&pfault_lock);
 733         list_for_each_entry_safe(thread, next, &pfault_list, list) {
 734                 thread->pfault_wait = 0;
 735                 list_del(&thread->list);
 736                 tsk = container_of(thread, struct task_struct, thread);
 737                 wake_up_process(tsk);
 738                 put_task_struct(tsk);
 739         }
 740         spin_unlock_irq(&pfault_lock);
 741         return 0;
 742 }
 743
 744 static int __init pfault_irq_init(void)
 745 {
 746         int rc;
 747
 748         rc = register_external_irq(EXT_IRQ_CP_SERVICE, pfault_interrupt);
 749         if (rc)
 750                 goto out_extint;
 751         rc = pfault_init() == 0 ? 0 : -EOPNOTSUPP;
 752         if (rc)
 753                 goto out_pfault;
 754         irq_subclass_register(IRQ_SUBCLASS_SERVICE_SIGNAL);
 755         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_S390_PFAULT_DEAD, "s390/pfault:dead",
 756                                   NULL, pfault_cpu_dead);
 757         return 0;
 758
 759 out_pfault:
 760         unregister_external_irq(EXT_IRQ_CP_SERVICE, pfault_interrupt);
 761 out_extint:
 762         pfault_disable = 1;
 763         return rc;
 764 }
 765 early_initcall(pfault_irq_init);
 766
 767 #endif /* CONFIG_PFAULT */
 768
 769 #if IS_ENABLED(CONFIG_PGSTE)
 770
 771 void do_secure_storage_access(struct pt_regs *regs)
 772 {
 773         unsigned long addr = regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK;
 774         struct vm_area_struct *vma;
 775         struct mm_struct *mm;
 776         struct page *page;
 777         int rc;
 778
 779         /*
 780          * bit 61 tells us if the address is valid, if it's not we
 781          * have a major problem and should stop the kernel or send a
 782          * SIGSEGV to the process. Unfortunately bit 61 is not
 783          * reliable without the misc UV feature so we need to check
 784          * for that as well.
 785          */
 786         if (test_bit_inv(BIT_UV_FEAT_MISC, &uv_info.uv_feature_indications) &&
 787             !test_bit_inv(61, &regs->int_parm_long)) {
 788                 /*
 789                  * When this happens, userspace did something that it
 790                  * was not supposed to do, e.g. branching into secure
 791                  * memory. Trigger a segmentation fault.
 792                  */
 793                 if (user_mode(regs)) {
 794                         send_sig(SIGSEGV, current, 0);
 795                         return;
 796                 }
 797
 798                 /*
 799                  * The kernel should never run into this case and we
 800                  * have no way out of this situation.
 801                  */
 802                 panic("Unexpected PGM 0x3d with TEID bit 61=0");
 803         }
 804
 805         switch (get_fault_type(regs)) {
 806         case USER_FAULT:
 807                 mm = current->mm;
 808                 mmap_read_lock(mm);
 809                 vma = find_vma(mm, addr);
 810                 if (!vma) {
 811                         mmap_read_unlock(mm);
 812                         do_fault_error(regs, VM_READ | VM_WRITE, VM_FAULT_BADMAP);
 813                         break;
 814                 }
 815                 page = follow_page(vma, addr, FOLL_WRITE | FOLL_GET);
 816                 if (IS_ERR_OR_NULL(page)) {
 817                         mmap_read_unlock(mm);
 818                         break;
 819                 }
 820                 if (arch_make_page_accessible(page))
 821                         send_sig(SIGSEGV, current, 0);
 822                 put_page(page);
 823                 mmap_read_unlock(mm);
 824                 break;
 825         case KERNEL_FAULT:
 826                 page = phys_to_page(addr);
 827                 if (unlikely(!try_get_page(page)))
 828                         break;
 829                 rc = arch_make_page_accessible(page);
 830                 put_page(page);
 831                 if (rc)
 832                         BUG();
 833                 break;
 834         case GMAP_FAULT:
 835         default:
 836                 do_fault_error(regs, VM_READ | VM_WRITE, VM_FAULT_BADMAP);
 837                 WARN_ON_ONCE(1);
 838         }
 839 }
 840 NOKPROBE_SYMBOL(do_secure_storage_access);
 841
 842 void do_non_secure_storage_access(struct pt_regs *regs)
 843 {
 844         unsigned long gaddr = regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK;
 845         struct gmap *gmap = (struct gmap *)S390_lowcore.gmap;
 846
 847         if (get_fault_type(regs) != GMAP_FAULT) {
 848                 do_fault_error(regs, VM_READ | VM_WRITE, VM_FAULT_BADMAP);
 849                 WARN_ON_ONCE(1);
 850                 return;
 851         }
 852
 853         if (gmap_convert_to_secure(gmap, gaddr) == -EINVAL)
 854                 send_sig(SIGSEGV, current, 0);
 855 }
 856 NOKPROBE_SYMBOL(do_non_secure_storage_access);
 857
 858 void do_secure_storage_violation(struct pt_regs *regs)
 859 {
 860         /*
 861          * Either KVM messed up the secure guest mapping or the same
 862          * page is mapped into multiple secure guests.
 863          *
 864          * This exception is only triggered when a guest 2 is running
 865          * and can therefore never occur in kernel context.
 866          */
 867         printk_ratelimited(KERN_WARNING
 868                            "Secure storage violation in task: %s, pid %d\n",
 869                            current->comm, current->pid);
 870         send_sig(SIGSEGV, current, 0);
 871 }
 872
 873 #endif /* CONFIG_PGSTE */