arch/unicore32/mm/fault.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * linux/arch/unicore32/mm/fault.c
   4  *
   5  * Code specific to PKUnity SoC and UniCore ISA
   6  *
   7  * Copyright (C) 2001-2010 GUAN Xue-tao
   8  */
   9 #include <linux/extable.h>
  10 #include <linux/signal.h>
  11 #include <linux/mm.h>
  12 #include <linux/hardirq.h>
  13 #include <linux/init.h>
  14 #include <linux/kprobes.h>
  15 #include <linux/uaccess.h>
  16 #include <linux/page-flags.h>
  17 #include <linux/sched/signal.h>
  18 #include <linux/io.h>
  19
  20 #include <asm/tlbflush.h>
  21
  22 /*
  23  * Fault status register encodings.  We steal bit 31 for our own purposes.
  24  */
  25 #define FSR_LNX_PF              (1 << 31)
  26
  27 static inline int fsr_fs(unsigned int fsr)
  28 {
  29         /* xyabcde will be abcde+xy */
  30         return (fsr & 31) + ((fsr & (3 << 5)) >> 5);
  31 }
  32
  33 /*
  34  * This is useful to dump out the page tables associated with
  35  * 'addr' in mm 'mm'.
  36  */
  37 void show_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
  38 {
  39         pgd_t *pgd;
  40
  41         if (!mm)
  42                 mm = &init_mm;
  43
  44         printk(KERN_ALERT "pgd = %p\n", mm->pgd);
  45         pgd = pgd_offset(mm, addr);
  46         printk(KERN_ALERT "[%08lx] *pgd=%08lx", addr, pgd_val(*pgd));
  47
  48         do {
  49                 pmd_t *pmd;
  50                 pte_t *pte;
  51
  52                 if (pgd_none(*pgd))
  53                         break;
  54
  55                 if (pgd_bad(*pgd)) {
  56                         printk("(bad)");
  57                         break;
  58                 }
  59
  60                 pmd = pmd_offset((pud_t *) pgd, addr);
  61                 if (PTRS_PER_PMD != 1)
  62                         printk(", *pmd=%08lx", pmd_val(*pmd));
  63
  64                 if (pmd_none(*pmd))
  65                         break;
  66
  67                 if (pmd_bad(*pmd)) {
  68                         printk("(bad)");
  69                         break;
  70                 }
  71
  72                 /* We must not map this if we have highmem enabled */
  73                 if (PageHighMem(pfn_to_page(pmd_val(*pmd) >> PAGE_SHIFT)))
  74                         break;
  75
  76                 pte = pte_offset_map(pmd, addr);
  77                 printk(", *pte=%08lx", pte_val(*pte));
  78                 pte_unmap(pte);
  79         } while (0);
  80
  81         printk("\n");
  82 }
  83
  84 /*
  85  * Oops.  The kernel tried to access some page that wasn't present.
  86  */
  87 static void __do_kernel_fault(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
  88                 unsigned int fsr, struct pt_regs *regs)
  89 {
  90         /*
  91          * Are we prepared to handle this kernel fault?
  92          */
  93         if (fixup_exception(regs))
  94                 return;
  95
  96         /*
  97          * No handler, we'll have to terminate things with extreme prejudice.
  98          */
  99         bust_spinlocks(1);
 100         printk(KERN_ALERT
 101                "Unable to handle kernel %s at virtual address %08lx\n",
 102                (addr < PAGE_SIZE) ? "NULL pointer dereference" :
 103                "paging request", addr);
 104
 105         show_pte(mm, addr);
 106         die("Oops", regs, fsr);
 107         bust_spinlocks(0);
 108         do_exit(SIGKILL);
 109 }
 110
 111 /*
 112  * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
 113  * User mode accesses just cause a SIGSEGV
 114  */
 115 static void __do_user_fault(unsigned long addr, unsigned int fsr,
 116                             unsigned int sig, int code, struct pt_regs *regs)
 117 {
 118         struct task_struct *tsk = current;
 119
 120         tsk->thread.address = addr;
 121         tsk->thread.error_code = fsr;
 122         tsk->thread.trap_no = 14;
 123         force_sig_fault(sig, code, (void __user *)addr);
 124 }
 125
 126 void do_bad_area(unsigned long addr, unsigned int fsr, struct pt_regs *regs)
 127 {
 128         struct task_struct *tsk = current;
 129         struct mm_struct *mm = tsk->active_mm;
 130
 131         /*
 132          * If we are in kernel mode at this point, we
 133          * have no context to handle this fault with.
 134          */
 135         if (user_mode(regs))
 136                 __do_user_fault(addr, fsr, SIGSEGV, SEGV_MAPERR, regs);
 137         else
 138                 __do_kernel_fault(mm, addr, fsr, regs);
 139 }
 140
 141 #define VM_FAULT_BADMAP         0x010000
 142 #define VM_FAULT_BADACCESS      0x020000
 143
 144 /*
 145  * Check that the permissions on the VMA allow for the fault which occurred.
 146  * If we encountered a write fault, we must have write permission, otherwise
 147  * we allow any permission.
 148  */
 149 static inline bool access_error(unsigned int fsr, struct vm_area_struct *vma)
 150 {
 151         unsigned int mask = VM_ACCESS_FLAGS;
 152
 153         if (!(fsr ^ 0x12))      /* write? */
 154                 mask = VM_WRITE;
 155         if (fsr & FSR_LNX_PF)
 156                 mask = VM_EXEC;
 157
 158         return vma->vm_flags & mask ? false : true;
 159 }
 160
 161 static vm_fault_t __do_pf(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 162                 unsigned int fsr, unsigned int flags, struct task_struct *tsk)
 163 {
 164         struct vm_area_struct *vma;
 165         vm_fault_t fault;
 166
 167         vma = find_vma(mm, addr);
 168         fault = VM_FAULT_BADMAP;
 169         if (unlikely(!vma))
 170                 goto out;
 171         if (unlikely(vma->vm_start > addr))
 172                 goto check_stack;
 173
 174         /*
 175          * Ok, we have a good vm_area for this
 176          * memory access, so we can handle it.
 177          */
 178 good_area:
 179         if (access_error(fsr, vma)) {
 180                 fault = VM_FAULT_BADACCESS;
 181                 goto out;
 182         }
 183
 184         /*
 185          * If for any reason at all we couldn't handle the fault, make
 186          * sure we exit gracefully rather than endlessly redo the fault.
 187          */
 188         fault = handle_mm_fault(vma, addr & PAGE_MASK, flags);
 189         return fault;
 190
 191 check_stack:
 192         if (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN && !expand_stack(vma, addr))
 193                 goto good_area;
 194 out:
 195         return fault;
 196 }
 197
 198 static int do_pf(unsigned long addr, unsigned int fsr, struct pt_regs *regs)
 199 {
 200         struct task_struct *tsk;
 201         struct mm_struct *mm;
 202         int sig, code;
 203         vm_fault_t fault;
 204         unsigned int flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;
 205
 206         tsk = current;
 207         mm = tsk->mm;
 208
 209         /*
 210          * If we're in an interrupt or have no user
 211          * context, we must not take the fault..
 212          */
 213         if (faulthandler_disabled() || !mm)
 214                 goto no_context;
 215
 216         if (user_mode(regs))
 217                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
 218         if (!(fsr ^ 0x12))
 219                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
 220
 221         /*
 222          * As per x86, we may deadlock here.  However, since the kernel only
 223          * validly references user space from well defined areas of the code,
 224          * we can bug out early if this is from code which shouldn't.
 225          */
 226         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
 227                 if (!user_mode(regs)
 228                     && !search_exception_tables(regs->UCreg_pc))
 229                         goto no_context;
 230 retry:
 231                 down_read(&mm->mmap_sem);
 232         } else {
 233                 /*
 234                  * The above down_read_trylock() might have succeeded in
 235                  * which case, we'll have missed the might_sleep() from
 236                  * down_read()
 237                  */
 238                 might_sleep();
 239 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
 240                 if (!user_mode(regs) &&
 241                     !search_exception_tables(regs->UCreg_pc))
 242                         goto no_context;
 243 #endif
 244         }
 245
 246         fault = __do_pf(mm, addr, fsr, flags, tsk);
 247
 248         /* If we need to retry but a fatal signal is pending, handle the
 249          * signal first. We do not need to release the mmap_sem because
 250          * it would already be released in __lock_page_or_retry in
 251          * mm/filemap.c. */
 252         if (fault_signal_pending(fault, regs))
 253                 return 0;
 254
 255         if (!(fault & VM_FAULT_ERROR) && (flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY)) {
 256                 if (fault & VM_FAULT_MAJOR)
 257                         tsk->maj_flt++;
 258                 else
 259                         tsk->min_flt++;
 260                 if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
 261                         flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
 262                         goto retry;
 263                 }
 264         }
 265
 266         up_read(&mm->mmap_sem);
 267
 268         /*
 269          * Handle the "normal" case first - VM_FAULT_MAJOR
 270          */
 271         if (likely(!(fault &
 272                (VM_FAULT_ERROR | VM_FAULT_BADMAP | VM_FAULT_BADACCESS))))
 273                 return 0;
 274
 275         /*
 276          * If we are in kernel mode at this point, we
 277          * have no context to handle this fault with.
 278          */
 279         if (!user_mode(regs))
 280                 goto no_context;
 281
 282         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
 283                 /*
 284                  * We ran out of memory, call the OOM killer, and return to
 285                  * userspace (which will retry the fault, or kill us if we
 286                  * got oom-killed)
 287                  */
 288                 pagefault_out_of_memory();
 289                 return 0;
 290         }
 291
 292         if (fault & VM_FAULT_SIGBUS) {
 293                 /*
 294                  * We had some memory, but were unable to
 295                  * successfully fix up this page fault.
 296                  */
 297                 sig = SIGBUS;
 298                 code = BUS_ADRERR;
 299         } else {
 300                 /*
 301                  * Something tried to access memory that
 302                  * isn't in our memory map..
 303                  */
 304                 sig = SIGSEGV;
 305                 code = fault == VM_FAULT_BADACCESS ? SEGV_ACCERR : SEGV_MAPERR;
 306         }
 307
 308         __do_user_fault(addr, fsr, sig, code, regs);
 309         return 0;
 310
 311 no_context:
 312         __do_kernel_fault(mm, addr, fsr, regs);
 313         return 0;
 314 }
 315
 316 /*
 317  * First Level Translation Fault Handler
 318  *
 319  * We enter here because the first level page table doesn't contain
 320  * a valid entry for the address.
 321  *
 322  * If the address is in kernel space (>= TASK_SIZE), then we are
 323  * probably faulting in the vmalloc() area.
 324  *
 325  * If the init_task's first level page tables contains the relevant
 326  * entry, we copy the it to this task.  If not, we send the process
 327  * a signal, fixup the exception, or oops the kernel.
 328  *
 329  * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may be in an
 330  * interrupt or a critical region, and should only copy the information
 331  * from the master page table, nothing more.
 332  */
 333 static int do_ifault(unsigned long addr, unsigned int fsr, struct pt_regs *regs)
 334 {
 335         unsigned int index;
 336         pgd_t *pgd, *pgd_k;
 337         pmd_t *pmd, *pmd_k;
 338
 339         if (addr < TASK_SIZE)
 340                 return do_pf(addr, fsr, regs);
 341
 342         if (user_mode(regs))
 343                 goto bad_area;
 344
 345         index = pgd_index(addr);
 346
 347         pgd = cpu_get_pgd() + index;
 348         pgd_k = init_mm.pgd + index;
 349
 350         if (pgd_none(*pgd_k))
 351                 goto bad_area;
 352
 353         pmd_k = pmd_offset((pud_t *) pgd_k, addr);
 354         pmd = pmd_offset((pud_t *) pgd, addr);
 355
 356         if (pmd_none(*pmd_k))
 357                 goto bad_area;
 358
 359         set_pmd(pmd, *pmd_k);
 360         flush_pmd_entry(pmd);
 361         return 0;
 362
 363 bad_area:
 364         do_bad_area(addr, fsr, regs);
 365         return 0;
 366 }
 367
 368 /*
 369  * This abort handler always returns "fault".
 370  */
 371 static int do_bad(unsigned long addr, unsigned int fsr, struct pt_regs *regs)
 372 {
 373         return 1;
 374 }
 375
 376 static int do_good(unsigned long addr, unsigned int fsr, struct pt_regs *regs)
 377 {
 378         unsigned int res1, res2;
 379
 380         printk("dabt exception but no error!\n");
 381
 382         __asm__ __volatile__(
 383                         "mff %0,f0\n"
 384                         "mff %1,f1\n"
 385                         : "=r"(res1), "=r"(res2)
 386                         :
 387                         : "memory");
 388
 389         printk(KERN_EMERG "r0 :%08x  r1 :%08x\n", res1, res2);
 390         panic("shut up\n");
 391         return 0;
 392 }
 393
 394 static struct fsr_info {
 395         int (*fn) (unsigned long addr, unsigned int fsr, struct pt_regs *regs);
 396         int sig;
 397         int code;
 398         const char *name;
 399 } fsr_info[] = {
 400         /*
 401          * The following are the standard Unicore-I and UniCore-II aborts.
 402          */
 403         { do_good,      SIGBUS,  0,             "no error"              },
 404         { do_bad,       SIGBUS,  BUS_ADRALN,    "alignment exception"   },
 405         { do_bad,       SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "external exception"    },
 406         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "burst operation"       },
 407         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 00100"         },
 408         { do_ifault,    SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "2nd level pt non-exist"},
 409         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "2nd lvl large pt non-exist" },
 410         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "invalid pte"           },
 411         { do_pf,        SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "page miss"             },
 412         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "middle page miss"      },
 413         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "large page miss"       },
 414         { do_pf,        SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "super page (section) miss" },
 415         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 01100"         },
 416         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 01101"         },
 417         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 01110"         },
 418         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 01111"         },
 419         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "addr: up 3G or IO"     },
 420         { do_pf,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "read unreadable addr"  },
 421         { do_pf,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "write unwriteable addr"},
 422         { do_pf,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "exec unexecutable addr"},
 423         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 10100"         },
 424         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 10101"         },
 425         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 10110"         },
 426         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 10111"         },
 427         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 11000"         },
 428         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 11001"         },
 429         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 11010"         },
 430         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 11011"         },
 431         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 11100"         },
 432         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 11101"         },
 433         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 11110"         },
 434         { do_bad,       SIGBUS,  0,             "unknown 11111"         }
 435 };
 436
 437 void __init hook_fault_code(int nr,
 438                 int (*fn) (unsigned long, unsigned int, struct pt_regs *),
 439                 int sig, int code, const char *name)
 440 {
 441         if (nr < 0 || nr >= ARRAY_SIZE(fsr_info))
 442                 BUG();
 443
 444         fsr_info[nr].fn   = fn;
 445         fsr_info[nr].sig  = sig;
 446         fsr_info[nr].code = code;
 447         fsr_info[nr].name = name;
 448 }
 449
 450 /*
 451  * Dispatch a data abort to the relevant handler.
 452  */
 453 asmlinkage void do_DataAbort(unsigned long addr, unsigned int fsr,
 454                         struct pt_regs *regs)
 455 {
 456         const struct fsr_info *inf = fsr_info + fsr_fs(fsr);
 457
 458         if (!inf->fn(addr, fsr & ~FSR_LNX_PF, regs))
 459                 return;
 460
 461         printk(KERN_ALERT "Unhandled fault: %s (0x%03x) at 0x%08lx\n",
 462                inf->name, fsr, addr);
 463
 464         uc32_notify_die("", regs, inf->sig, inf->code, (void __user *)addr,
 465                         fsr, 0);
 466 }
 467
 468 asmlinkage void do_PrefetchAbort(unsigned long addr,
 469                         unsigned int ifsr, struct pt_regs *regs)
 470 {
 471         const struct fsr_info *inf = fsr_info + fsr_fs(ifsr);
 472
 473         if (!inf->fn(addr, ifsr | FSR_LNX_PF, regs))
 474                 return;
 475
 476         printk(KERN_ALERT "Unhandled prefetch abort: %s (0x%03x) at 0x%08lx\n",
 477                inf->name, ifsr, addr);
 478
 479         uc32_notify_die("", regs, inf->sig, inf->code, (void __user *)addr,
 480                         ifsr, 0);
 481 }