Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/dtor/input
[linux-2.6] / arch / powerpc / mm / fault.c
1 /*
2  *  arch/ppc/mm/fault.c
3  *
4  *  PowerPC version
5  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
6  *
7  *  Derived from "arch/i386/mm/fault.c"
8  *    Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
9  *
10  *  Modified by Cort Dougan and Paul Mackerras.
11  *
12  *  Modified for PPC64 by Dave Engebretsen (engebret@ibm.com)
13  *
14  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
15  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
16  *  as published by the Free Software Foundation; either version
17  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
18  */
19
20 #include <linux/config.h>
21 #include <linux/signal.h>
22 #include <linux/sched.h>
23 #include <linux/kernel.h>
24 #include <linux/errno.h>
25 #include <linux/string.h>
26 #include <linux/types.h>
27 #include <linux/ptrace.h>
28 #include <linux/mman.h>
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/interrupt.h>
31 #include <linux/highmem.h>
32 #include <linux/module.h>
33 #include <linux/kprobes.h>
34
35 #include <asm/page.h>
36 #include <asm/pgtable.h>
37 #include <asm/mmu.h>
38 #include <asm/mmu_context.h>
39 #include <asm/system.h>
40 #include <asm/uaccess.h>
41 #include <asm/tlbflush.h>
42 #include <asm/kdebug.h>
43 #include <asm/siginfo.h>
44
45 /*
46  * Check whether the instruction at regs->nip is a store using
47  * an update addressing form which will update r1.
48  */
49 static int store_updates_sp(struct pt_regs *regs)
50 {
51         unsigned int inst;
52
53         if (get_user(inst, (unsigned int __user *)regs->nip))
54                 return 0;
55         /* check for 1 in the rA field */
56         if (((inst >> 16) & 0x1f) != 1)
57                 return 0;
58         /* check major opcode */
59         switch (inst >> 26) {
60         case 37:        /* stwu */
61         case 39:        /* stbu */
62         case 45:        /* sthu */
63         case 53:        /* stfsu */
64         case 55:        /* stfdu */
65                 return 1;
66         case 62:        /* std or stdu */
67                 return (inst & 3) == 1;
68         case 31:
69                 /* check minor opcode */
70                 switch ((inst >> 1) & 0x3ff) {
71                 case 181:       /* stdux */
72                 case 183:       /* stwux */
73                 case 247:       /* stbux */
74                 case 439:       /* sthux */
75                 case 695:       /* stfsux */
76                 case 759:       /* stfdux */
77                         return 1;
78                 }
79         }
80         return 0;
81 }
82
83 #if !(defined(CONFIG_4xx) || defined(CONFIG_BOOKE))
84 static void do_dabr(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
85                     unsigned long error_code)
86 {
87         siginfo_t info;
88
89         if (notify_die(DIE_DABR_MATCH, "dabr_match", regs, error_code,
90                         11, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
91                 return;
92
93         if (debugger_dabr_match(regs))
94                 return;
95
96         /* Clear the DABR */
97         set_dabr(0);
98
99         /* Deliver the signal to userspace */
100         info.si_signo = SIGTRAP;
101         info.si_errno = 0;
102         info.si_code = TRAP_HWBKPT;
103         info.si_addr = (void __user *)address;
104         force_sig_info(SIGTRAP, &info, current);
105 }
106 #endif /* !(CONFIG_4xx || CONFIG_BOOKE)*/
107
108 /*
109  * For 600- and 800-family processors, the error_code parameter is DSISR
110  * for a data fault, SRR1 for an instruction fault. For 400-family processors
111  * the error_code parameter is ESR for a data fault, 0 for an instruction
112  * fault.
113  * For 64-bit processors, the error_code parameter is
114  *  - DSISR for a non-SLB data access fault,
115  *  - SRR1 & 0x08000000 for a non-SLB instruction access fault
116  *  - 0 any SLB fault.
117  *
118  * The return value is 0 if the fault was handled, or the signal
119  * number if this is a kernel fault that can't be handled here.
120  */
121 int __kprobes do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
122                             unsigned long error_code)
123 {
124         struct vm_area_struct * vma;
125         struct mm_struct *mm = current->mm;
126         siginfo_t info;
127         int code = SEGV_MAPERR;
128         int is_write = 0;
129         int trap = TRAP(regs);
130         int is_exec = trap == 0x400;
131
132 #if !(defined(CONFIG_4xx) || defined(CONFIG_BOOKE))
133         /*
134          * Fortunately the bit assignments in SRR1 for an instruction
135          * fault and DSISR for a data fault are mostly the same for the
136          * bits we are interested in.  But there are some bits which
137          * indicate errors in DSISR but can validly be set in SRR1.
138          */
139         if (trap == 0x400)
140                 error_code &= 0x48200000;
141         else
142                 is_write = error_code & DSISR_ISSTORE;
143 #else
144         is_write = error_code & ESR_DST;
145 #endif /* CONFIG_4xx || CONFIG_BOOKE */
146
147         if (notify_die(DIE_PAGE_FAULT, "page_fault", regs, error_code,
148                                 11, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
149                 return 0;
150
151         if (trap == 0x300) {
152                 if (debugger_fault_handler(regs))
153                         return 0;
154         }
155
156         /* On a kernel SLB miss we can only check for a valid exception entry */
157         if (!user_mode(regs) && (address >= TASK_SIZE))
158                 return SIGSEGV;
159
160 #if !(defined(CONFIG_4xx) || defined(CONFIG_BOOKE))
161         if (error_code & DSISR_DABRMATCH) {
162                 /* DABR match */
163                 do_dabr(regs, address, error_code);
164                 return 0;
165         }
166 #endif /* !(CONFIG_4xx || CONFIG_BOOKE)*/
167
168         if (in_atomic() || mm == NULL) {
169                 if (!user_mode(regs))
170                         return SIGSEGV;
171                 /* in_atomic() in user mode is really bad,
172                    as is current->mm == NULL. */
173                 printk(KERN_EMERG "Page fault in user mode with"
174                        "in_atomic() = %d mm = %p\n", in_atomic(), mm);
175                 printk(KERN_EMERG "NIP = %lx  MSR = %lx\n",
176                        regs->nip, regs->msr);
177                 die("Weird page fault", regs, SIGSEGV);
178         }
179
180         /* When running in the kernel we expect faults to occur only to
181          * addresses in user space.  All other faults represent errors in the
182          * kernel and should generate an OOPS.  Unfortunatly, in the case of an
183          * erroneous fault occuring in a code path which already holds mmap_sem
184          * we will deadlock attempting to validate the fault against the
185          * address space.  Luckily the kernel only validly references user
186          * space from well defined areas of code, which are listed in the
187          * exceptions table.
188          *
189          * As the vast majority of faults will be valid we will only perform
190          * the source reference check when there is a possibilty of a deadlock.
191          * Attempt to lock the address space, if we cannot we then validate the
192          * source.  If this is invalid we can skip the address space check,
193          * thus avoiding the deadlock.
194          */
195         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
196                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->nip))
197                         goto bad_area_nosemaphore;
198
199                 down_read(&mm->mmap_sem);
200         }
201
202         vma = find_vma(mm, address);
203         if (!vma)
204                 goto bad_area;
205         if (vma->vm_start <= address)
206                 goto good_area;
207         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
208                 goto bad_area;
209
210         /*
211          * N.B. The POWER/Open ABI allows programs to access up to
212          * 288 bytes below the stack pointer.
213          * The kernel signal delivery code writes up to about 1.5kB
214          * below the stack pointer (r1) before decrementing it.
215          * The exec code can write slightly over 640kB to the stack
216          * before setting the user r1.  Thus we allow the stack to
217          * expand to 1MB without further checks.
218          */
219         if (address + 0x100000 < vma->vm_end) {
220                 /* get user regs even if this fault is in kernel mode */
221                 struct pt_regs *uregs = current->thread.regs;
222                 if (uregs == NULL)
223                         goto bad_area;
224
225                 /*
226                  * A user-mode access to an address a long way below
227                  * the stack pointer is only valid if the instruction
228                  * is one which would update the stack pointer to the
229                  * address accessed if the instruction completed,
230                  * i.e. either stwu rs,n(r1) or stwux rs,r1,rb
231                  * (or the byte, halfword, float or double forms).
232                  *
233                  * If we don't check this then any write to the area
234                  * between the last mapped region and the stack will
235                  * expand the stack rather than segfaulting.
236                  */
237                 if (address + 2048 < uregs->gpr[1]
238                     && (!user_mode(regs) || !store_updates_sp(regs)))
239                         goto bad_area;
240         }
241         if (expand_stack(vma, address))
242                 goto bad_area;
243
244 good_area:
245         code = SEGV_ACCERR;
246 #if defined(CONFIG_6xx)
247         if (error_code & 0x95700000)
248                 /* an error such as lwarx to I/O controller space,
249                    address matching DABR, eciwx, etc. */
250                 goto bad_area;
251 #endif /* CONFIG_6xx */
252 #if defined(CONFIG_8xx)
253         /* The MPC8xx seems to always set 0x80000000, which is
254          * "undefined".  Of those that can be set, this is the only
255          * one which seems bad.
256          */
257         if (error_code & 0x10000000)
258                 /* Guarded storage error. */
259                 goto bad_area;
260 #endif /* CONFIG_8xx */
261
262         if (is_exec) {
263 #ifdef CONFIG_PPC64
264                 /* protection fault */
265                 if (error_code & DSISR_PROTFAULT)
266                         goto bad_area;
267                 if (!(vma->vm_flags & VM_EXEC))
268                         goto bad_area;
269 #endif
270 #if defined(CONFIG_4xx) || defined(CONFIG_BOOKE)
271                 pte_t *ptep;
272
273                 /* Since 4xx/Book-E supports per-page execute permission,
274                  * we lazily flush dcache to icache. */
275                 ptep = NULL;
276                 if (get_pteptr(mm, address, &ptep) && pte_present(*ptep)) {
277                         struct page *page = pte_page(*ptep);
278
279                         if (! test_bit(PG_arch_1, &page->flags)) {
280                                 flush_dcache_icache_page(page);
281                                 set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
282                         }
283                         pte_update(ptep, 0, _PAGE_HWEXEC);
284                         _tlbie(address);
285                         pte_unmap(ptep);
286                         up_read(&mm->mmap_sem);
287                         return 0;
288                 }
289                 if (ptep != NULL)
290                         pte_unmap(ptep);
291 #endif
292         /* a write */
293         } else if (is_write) {
294                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
295                         goto bad_area;
296         /* a read */
297         } else {
298                 /* protection fault */
299                 if (error_code & 0x08000000)
300                         goto bad_area;
301                 if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC)))
302                         goto bad_area;
303         }
304
305         /*
306          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
307          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
308          * the fault.
309          */
310  survive:
311         switch (handle_mm_fault(mm, vma, address, is_write)) {
312
313         case VM_FAULT_MINOR:
314                 current->min_flt++;
315                 break;
316         case VM_FAULT_MAJOR:
317                 current->maj_flt++;
318                 break;
319         case VM_FAULT_SIGBUS:
320                 goto do_sigbus;
321         case VM_FAULT_OOM:
322                 goto out_of_memory;
323         default:
324                 BUG();
325         }
326
327         up_read(&mm->mmap_sem);
328         return 0;
329
330 bad_area:
331         up_read(&mm->mmap_sem);
332
333 bad_area_nosemaphore:
334         /* User mode accesses cause a SIGSEGV */
335         if (user_mode(regs)) {
336                 _exception(SIGSEGV, regs, code, address);
337                 return 0;
338         }
339
340         if (is_exec && (error_code & DSISR_PROTFAULT)
341             && printk_ratelimit())
342                 printk(KERN_CRIT "kernel tried to execute NX-protected"
343                        " page (%lx) - exploit attempt? (uid: %d)\n",
344                        address, current->uid);
345
346         return SIGSEGV;
347
348 /*
349  * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
350  * us unable to handle the page fault gracefully.
351  */
352 out_of_memory:
353         up_read(&mm->mmap_sem);
354         if (current->pid == 1) {
355                 yield();
356                 down_read(&mm->mmap_sem);
357                 goto survive;
358         }
359         printk("VM: killing process %s\n", current->comm);
360         if (user_mode(regs))
361                 do_exit(SIGKILL);
362         return SIGKILL;
363
364 do_sigbus:
365         up_read(&mm->mmap_sem);
366         if (user_mode(regs)) {
367                 info.si_signo = SIGBUS;
368                 info.si_errno = 0;
369                 info.si_code = BUS_ADRERR;
370                 info.si_addr = (void __user *)address;
371                 force_sig_info(SIGBUS, &info, current);
372                 return 0;
373         }
374         return SIGBUS;
375 }
376
377 /*
378  * bad_page_fault is called when we have a bad access from the kernel.
379  * It is called from the DSI and ISI handlers in head.S and from some
380  * of the procedures in traps.c.
381  */
382 void bad_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address, int sig)
383 {
384         const struct exception_table_entry *entry;
385
386         /* Are we prepared to handle this fault?  */
387         if ((entry = search_exception_tables(regs->nip)) != NULL) {
388                 regs->nip = entry->fixup;
389                 return;
390         }
391
392         /* kernel has accessed a bad area */
393
394         printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request for ");
395         switch (regs->trap) {
396                 case 0x300:
397                 case 0x380:
398                         printk("data at address 0x%08lx\n", regs->dar);
399                         break;
400                 case 0x400:
401                 case 0x480:
402                         printk("instruction fetch\n");
403                         break;
404                 default:
405                         printk("unknown fault\n");
406         }
407         printk(KERN_ALERT "Faulting instruction address: 0x%08lx\n",
408                 regs->nip);
409
410         die("Kernel access of bad area", regs, sig);
411 }