[IA64] Prefetch mmap_sem in ia64_do_page_fault()
[linux-2.6] / arch / ia64 / mm / fault.c
1 /*
2  * MMU fault handling support.
3  *
4  * Copyright (C) 1998-2002 Hewlett-Packard Co
5  *      David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
6  */
7 #include <linux/sched.h>
8 #include <linux/kernel.h>
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/smp_lock.h>
11 #include <linux/interrupt.h>
12 #include <linux/kprobes.h>
13
14 #include <asm/pgtable.h>
15 #include <asm/processor.h>
16 #include <asm/system.h>
17 #include <asm/uaccess.h>
18 #include <asm/kdebug.h>
19
20 extern void die (char *, struct pt_regs *, long);
21
22 /*
23  * Return TRUE if ADDRESS points at a page in the kernel's mapped segment
24  * (inside region 5, on ia64) and that page is present.
25  */
26 static int
27 mapped_kernel_page_is_present (unsigned long address)
28 {
29         pgd_t *pgd;
30         pud_t *pud;
31         pmd_t *pmd;
32         pte_t *ptep, pte;
33
34         pgd = pgd_offset_k(address);
35         if (pgd_none(*pgd) || pgd_bad(*pgd))
36                 return 0;
37
38         pud = pud_offset(pgd, address);
39         if (pud_none(*pud) || pud_bad(*pud))
40                 return 0;
41
42         pmd = pmd_offset(pud, address);
43         if (pmd_none(*pmd) || pmd_bad(*pmd))
44                 return 0;
45
46         ptep = pte_offset_kernel(pmd, address);
47         if (!ptep)
48                 return 0;
49
50         pte = *ptep;
51         return pte_present(pte);
52 }
53
54 void __kprobes
55 ia64_do_page_fault (unsigned long address, unsigned long isr, struct pt_regs *regs)
56 {
57         int signal = SIGSEGV, code = SEGV_MAPERR;
58         struct vm_area_struct *vma, *prev_vma;
59         struct mm_struct *mm = current->mm;
60         struct siginfo si;
61         unsigned long mask;
62
63         /* mmap_sem is performance critical.... */
64         prefetchw(&mm->mmap_sem);
65
66         /*
67          * If we're in an interrupt or have no user context, we must not take the fault..
68          */
69         if (in_atomic() || !mm)
70                 goto no_context;
71
72 #ifdef CONFIG_VIRTUAL_MEM_MAP
73         /*
74          * If fault is in region 5 and we are in the kernel, we may already
75          * have the mmap_sem (pfn_valid macro is called during mmap). There
76          * is no vma for region 5 addr's anyway, so skip getting the semaphore
77          * and go directly to the exception handling code.
78          */
79
80         if ((REGION_NUMBER(address) == 5) && !user_mode(regs))
81                 goto bad_area_no_up;
82 #endif
83
84         /*
85          * This is to handle the kprobes on user space access instructions
86          */
87         if (notify_die(DIE_PAGE_FAULT, "page fault", regs, code, TRAP_BRKPT,
88                                         SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
89                 return;
90
91         down_read(&mm->mmap_sem);
92
93         vma = find_vma_prev(mm, address, &prev_vma);
94         if (!vma)
95                 goto bad_area;
96
97         /* find_vma_prev() returns vma such that address < vma->vm_end or NULL */
98         if (address < vma->vm_start)
99                 goto check_expansion;
100
101   good_area:
102         code = SEGV_ACCERR;
103
104         /* OK, we've got a good vm_area for this memory area.  Check the access permissions: */
105
106 #       define VM_READ_BIT      0
107 #       define VM_WRITE_BIT     1
108 #       define VM_EXEC_BIT      2
109
110 #       if (((1 << VM_READ_BIT) != VM_READ || (1 << VM_WRITE_BIT) != VM_WRITE) \
111             || (1 << VM_EXEC_BIT) != VM_EXEC)
112 #               error File is out of sync with <linux/mm.h>.  Please update.
113 #       endif
114
115         mask = (  (((isr >> IA64_ISR_X_BIT) & 1UL) << VM_EXEC_BIT)
116                 | (((isr >> IA64_ISR_W_BIT) & 1UL) << VM_WRITE_BIT)
117                 | (((isr >> IA64_ISR_R_BIT) & 1UL) << VM_READ_BIT));
118
119         if ((vma->vm_flags & mask) != mask)
120                 goto bad_area;
121
122   survive:
123         /*
124          * If for any reason at all we couldn't handle the fault, make
125          * sure we exit gracefully rather than endlessly redo the
126          * fault.
127          */
128         switch (handle_mm_fault(mm, vma, address, (mask & VM_WRITE) != 0)) {
129               case VM_FAULT_MINOR:
130                 ++current->min_flt;
131                 break;
132               case VM_FAULT_MAJOR:
133                 ++current->maj_flt;
134                 break;
135               case VM_FAULT_SIGBUS:
136                 /*
137                  * We ran out of memory, or some other thing happened
138                  * to us that made us unable to handle the page fault
139                  * gracefully.
140                  */
141                 signal = SIGBUS;
142                 goto bad_area;
143               case VM_FAULT_OOM:
144                 goto out_of_memory;
145               default:
146                 BUG();
147         }
148         up_read(&mm->mmap_sem);
149         return;
150
151   check_expansion:
152         if (!(prev_vma && (prev_vma->vm_flags & VM_GROWSUP) && (address == prev_vma->vm_end))) {
153                 if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
154                         goto bad_area;
155                 if (REGION_NUMBER(address) != REGION_NUMBER(vma->vm_start)
156                     || REGION_OFFSET(address) >= RGN_MAP_LIMIT)
157                         goto bad_area;
158                 if (expand_stack(vma, address))
159                         goto bad_area;
160         } else {
161                 vma = prev_vma;
162                 if (REGION_NUMBER(address) != REGION_NUMBER(vma->vm_start)
163                     || REGION_OFFSET(address) >= RGN_MAP_LIMIT)
164                         goto bad_area;
165                 /*
166                  * Since the register backing store is accessed sequentially,
167                  * we disallow growing it by more than a page at a time.
168                  */
169                 if (address > vma->vm_end + PAGE_SIZE - sizeof(long))
170                         goto bad_area;
171                 if (expand_upwards(vma, address))
172                         goto bad_area;
173         }
174         goto good_area;
175
176   bad_area:
177         up_read(&mm->mmap_sem);
178 #ifdef CONFIG_VIRTUAL_MEM_MAP
179   bad_area_no_up:
180 #endif
181         if ((isr & IA64_ISR_SP)
182             || ((isr & IA64_ISR_NA) && (isr & IA64_ISR_CODE_MASK) == IA64_ISR_CODE_LFETCH))
183         {
184                 /*
185                  * This fault was due to a speculative load or lfetch.fault, set the "ed"
186                  * bit in the psr to ensure forward progress.  (Target register will get a
187                  * NaT for ld.s, lfetch will be canceled.)
188                  */
189                 ia64_psr(regs)->ed = 1;
190                 return;
191         }
192         if (user_mode(regs)) {
193                 si.si_signo = signal;
194                 si.si_errno = 0;
195                 si.si_code = code;
196                 si.si_addr = (void __user *) address;
197                 si.si_isr = isr;
198                 si.si_flags = __ISR_VALID;
199                 force_sig_info(signal, &si, current);
200                 return;
201         }
202
203   no_context:
204         if ((isr & IA64_ISR_SP)
205             || ((isr & IA64_ISR_NA) && (isr & IA64_ISR_CODE_MASK) == IA64_ISR_CODE_LFETCH))
206         {
207                 /*
208                  * This fault was due to a speculative load or lfetch.fault, set the "ed"
209                  * bit in the psr to ensure forward progress.  (Target register will get a
210                  * NaT for ld.s, lfetch will be canceled.)
211                  */
212                 ia64_psr(regs)->ed = 1;
213                 return;
214         }
215
216         /*
217          * Since we have no vma's for region 5, we might get here even if the address is
218          * valid, due to the VHPT walker inserting a non present translation that becomes
219          * stale. If that happens, the non present fault handler already purged the stale
220          * translation, which fixed the problem. So, we check to see if the translation is
221          * valid, and return if it is.
222          */
223         if (REGION_NUMBER(address) == 5 && mapped_kernel_page_is_present(address))
224                 return;
225
226         if (ia64_done_with_exception(regs))
227                 return;
228
229         /*
230          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to terminate things
231          * with extreme prejudice.
232          */
233         bust_spinlocks(1);
234
235         if (address < PAGE_SIZE)
236                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel NULL pointer dereference (address %016lx)\n", address);
237         else
238                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request at "
239                        "virtual address %016lx\n", address);
240         die("Oops", regs, isr);
241         bust_spinlocks(0);
242         do_exit(SIGKILL);
243         return;
244
245   out_of_memory:
246         up_read(&mm->mmap_sem);
247         if (current->pid == 1) {
248                 yield();
249                 down_read(&mm->mmap_sem);
250                 goto survive;
251         }
252         printk(KERN_CRIT "VM: killing process %s\n", current->comm);
253         if (user_mode(regs))
254                 do_exit(SIGKILL);
255         goto no_context;
256 }