Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/roland...
[linux-2.6] / arch / mn10300 / mm / fault.c
1 /* MN10300 MMU Fault handler
2  *
3  * Copyright (C) 2007 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
4  * Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc. All Rights Reserved.
5  * Modified by David Howells (dhowells@redhat.com)
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU General Public Licence
9  * as published by the Free Software Foundation; either version
10  * 2 of the Licence, or (at your option) any later version.
11  */
12
13 #include <linux/signal.h>
14 #include <linux/sched.h>
15 #include <linux/kernel.h>
16 #include <linux/errno.h>
17 #include <linux/string.h>
18 #include <linux/types.h>
19 #include <linux/ptrace.h>
20 #include <linux/mman.h>
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/smp.h>
23 #include <linux/smp_lock.h>
24 #include <linux/interrupt.h>
25 #include <linux/init.h>
26 #include <linux/vt_kern.h>              /* For unblank_screen() */
27
28 #include <asm/system.h>
29 #include <asm/uaccess.h>
30 #include <asm/pgalloc.h>
31 #include <asm/hardirq.h>
32 #include <asm/gdb-stub.h>
33 #include <asm/cpu-regs.h>
34
35 /*
36  * Unlock any spinlocks which will prevent us from getting the
37  * message out
38  */
39 void bust_spinlocks(int yes)
40 {
41         if (yes) {
42                 oops_in_progress = 1;
43 #ifdef CONFIG_SMP
44                 /* Many serial drivers do __global_cli() */
45                 global_irq_lock = 0;
46 #endif
47         } else {
48                 int loglevel_save = console_loglevel;
49 #ifdef CONFIG_VT
50                 unblank_screen();
51 #endif
52                 oops_in_progress = 0;
53                 /*
54                  * OK, the message is on the console.  Now we call printk()
55                  * without oops_in_progress set so that printk will give klogd
56                  * a poke.  Hold onto your hats...
57                  */
58                 console_loglevel = 15;  /* NMI oopser may have shut the console
59                                          * up */
60                 printk(" ");
61                 console_loglevel = loglevel_save;
62         }
63 }
64
65 void do_BUG(const char *file, int line)
66 {
67         bust_spinlocks(1);
68         printk(KERN_EMERG "------------[ cut here ]------------\n");
69         printk(KERN_EMERG "kernel BUG at %s:%d!\n", file, line);
70 }
71
72 #if 0
73 static void print_pagetable_entries(pgd_t *pgdir, unsigned long address)
74 {
75         pgd_t *pgd;
76         pmd_t *pmd;
77         pte_t *pte;
78
79         pgd = pgdir + __pgd_offset(address);
80         printk(KERN_DEBUG "pgd entry %p: %016Lx\n",
81                pgd, (long long) pgd_val(*pgd));
82
83         if (!pgd_present(*pgd)) {
84                 printk(KERN_DEBUG "... pgd not present!\n");
85                 return;
86         }
87         pmd = pmd_offset(pgd, address);
88         printk(KERN_DEBUG "pmd entry %p: %016Lx\n",
89                pmd, (long long)pmd_val(*pmd));
90
91         if (!pmd_present(*pmd)) {
92                 printk(KERN_DEBUG "... pmd not present!\n");
93                 return;
94         }
95         pte = pte_offset(pmd, address);
96         printk(KERN_DEBUG "pte entry %p: %016Lx\n",
97                pte, (long long) pte_val(*pte));
98
99         if (!pte_present(*pte))
100                 printk(KERN_DEBUG "... pte not present!\n");
101 }
102 #endif
103
104 asmlinkage void monitor_signal(struct pt_regs *);
105
106 /*
107  * This routine handles page faults.  It determines the address,
108  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
109  * routines.
110  *
111  * fault_code:
112  * - LSW: either MMUFCR_IFC or MMUFCR_DFC as appropriate
113  * - MSW: 0 if data access, 1 if instruction access
114  * - bit 0: TLB miss flag
115  * - bit 1: initial write
116  * - bit 2: page invalid
117  * - bit 3: protection violation
118  * - bit 4: accessor (0=user 1=kernel)
119  * - bit 5: 0=read 1=write
120  * - bit 6-8: page protection spec
121  * - bit 9: illegal address
122  * - bit 16: 0=data 1=ins
123  *
124  */
125 asmlinkage void do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long fault_code,
126                               unsigned long address)
127 {
128         struct vm_area_struct *vma;
129         struct task_struct *tsk;
130         struct mm_struct *mm;
131         unsigned long page;
132         siginfo_t info;
133         int write, fault;
134
135 #ifdef CONFIG_GDBSTUB
136         /* handle GDB stub causing a fault */
137         if (gdbstub_busy) {
138                 gdbstub_exception(regs, TBR & TBR_INT_CODE);
139                 return;
140         }
141 #endif
142
143 #if 0
144         printk(KERN_DEBUG "--- do_page_fault(%p,%s:%04lx,%08lx)\n",
145                regs,
146                fault_code & 0x10000 ? "ins" : "data",
147                fault_code & 0xffff, address);
148 #endif
149
150         tsk = current;
151
152         /*
153          * We fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
154          * 'reference' page table is init_mm.pgd.
155          *
156          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
157          * be in an interrupt or a critical region, and should
158          * only copy the information from the master page table,
159          * nothing more.
160          *
161          * This verifies that the fault happens in kernel space
162          * and that the fault was a page not present (invalid) error
163          */
164         if (address >= VMALLOC_START && address < VMALLOC_END &&
165             (fault_code & MMUFCR_xFC_ACCESS) == MMUFCR_xFC_ACCESS_SR &&
166             (fault_code & MMUFCR_xFC_PGINVAL) == MMUFCR_xFC_PGINVAL
167             )
168                 goto vmalloc_fault;
169
170         mm = tsk->mm;
171         info.si_code = SEGV_MAPERR;
172
173         /*
174          * If we're in an interrupt or have no user
175          * context, we must not take the fault..
176          */
177         if (in_atomic() || !mm)
178                 goto no_context;
179
180         down_read(&mm->mmap_sem);
181
182         vma = find_vma(mm, address);
183         if (!vma)
184                 goto bad_area;
185         if (vma->vm_start <= address)
186                 goto good_area;
187         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
188                 goto bad_area;
189
190         if ((fault_code & MMUFCR_xFC_ACCESS) == MMUFCR_xFC_ACCESS_USR) {
191                 /* accessing the stack below the stack pointer is always a
192                  * bug */
193                 if ((address & PAGE_MASK) + 2 * PAGE_SIZE < regs->sp) {
194 #if 0
195                         printk(KERN_WARNING
196                                "[%d] ### Access below stack @%lx (sp=%lx)\n",
197                                current->pid, address, regs->sp);
198                         printk(KERN_WARNING
199                                "vma [%08x - %08x]\n",
200                                vma->vm_start, vma->vm_end);
201                         show_registers(regs);
202                         printk(KERN_WARNING
203                                "[%d] ### Code: [%08lx]"
204                                " %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x\n",
205                                current->pid,
206                                regs->pc,
207                                ((u8 *) regs->pc)[0],
208                                ((u8 *) regs->pc)[1],
209                                ((u8 *) regs->pc)[2],
210                                ((u8 *) regs->pc)[3],
211                                ((u8 *) regs->pc)[4],
212                                ((u8 *) regs->pc)[5],
213                                ((u8 *) regs->pc)[6],
214                                ((u8 *) regs->pc)[7]
215                                );
216 #endif
217                         goto bad_area;
218                 }
219         }
220
221         if (expand_stack(vma, address))
222                 goto bad_area;
223
224 /*
225  * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
226  * we can handle it..
227  */
228 good_area:
229         info.si_code = SEGV_ACCERR;
230         write = 0;
231         switch (fault_code & (MMUFCR_xFC_PGINVAL|MMUFCR_xFC_TYPE)) {
232         default:        /* 3: write, present */
233         case MMUFCR_xFC_TYPE_WRITE:
234 #ifdef TEST_VERIFY_AREA
235                 if ((fault_code & MMUFCR_xFC_ACCESS) == MMUFCR_xFC_ACCESS_SR)
236                         printk(KERN_DEBUG "WP fault at %08lx\n", regs->pc);
237 #endif
238                 /* write to absent page */
239         case MMUFCR_xFC_PGINVAL | MMUFCR_xFC_TYPE_WRITE:
240                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
241                         goto bad_area;
242                 write++;
243                 break;
244
245                 /* read from protected page */
246         case MMUFCR_xFC_TYPE_READ:
247                 goto bad_area;
248
249                 /* read from absent page present */
250         case MMUFCR_xFC_PGINVAL | MMUFCR_xFC_TYPE_READ:
251                 if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC)))
252                         goto bad_area;
253                 break;
254         }
255
256         /*
257          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
258          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
259          * the fault.
260          */
261         fault = handle_mm_fault(mm, vma, address, write);
262         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
263                 if (fault & VM_FAULT_OOM)
264                         goto out_of_memory;
265                 else if (fault & VM_FAULT_SIGBUS)
266                         goto do_sigbus;
267                 BUG();
268         }
269         if (fault & VM_FAULT_MAJOR)
270                 current->maj_flt++;
271         else
272                 current->min_flt++;
273
274         up_read(&mm->mmap_sem);
275         return;
276
277 /*
278  * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
279  * Fix it, but check if it's kernel or user first..
280  */
281 bad_area:
282         up_read(&mm->mmap_sem);
283         monitor_signal(regs);
284
285         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
286         if ((fault_code & MMUFCR_xFC_ACCESS) == MMUFCR_xFC_ACCESS_USR) {
287                 info.si_signo = SIGSEGV;
288                 info.si_errno = 0;
289                 /* info.si_code has been set above */
290                 info.si_addr = (void *)address;
291                 force_sig_info(SIGSEGV, &info, tsk);
292                 return;
293         }
294
295 no_context:
296         monitor_signal(regs);
297         /* Are we prepared to handle this kernel fault?  */
298         if (fixup_exception(regs))
299                 return;
300
301 /*
302  * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
303  * terminate things with extreme prejudice.
304  */
305
306         bust_spinlocks(1);
307
308         if (address < PAGE_SIZE)
309                 printk(KERN_ALERT
310                        "Unable to handle kernel NULL pointer dereference");
311         else
312                 printk(KERN_ALERT
313                        "Unable to handle kernel paging request");
314         printk(" at virtual address %08lx\n", address);
315         printk(" printing pc:\n");
316         printk(KERN_ALERT "%08lx\n", regs->pc);
317
318 #ifdef CONFIG_GDBSTUB
319         gdbstub_intercept(
320                 regs, fault_code & 0x00010000 ? EXCEP_IAERROR : EXCEP_DAERROR);
321 #endif
322
323         page = PTBR;
324         page = ((unsigned long *) __va(page))[address >> 22];
325         printk(KERN_ALERT "*pde = %08lx\n", page);
326         if (page & 1) {
327                 page &= PAGE_MASK;
328                 address &= 0x003ff000;
329                 page = ((unsigned long *) __va(page))[address >> PAGE_SHIFT];
330                 printk(KERN_ALERT "*pte = %08lx\n", page);
331         }
332
333         die("Oops", regs, fault_code);
334         do_exit(SIGKILL);
335
336 /*
337  * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
338  * us unable to handle the page fault gracefully.
339  */
340 out_of_memory:
341         up_read(&mm->mmap_sem);
342         monitor_signal(regs);
343         printk(KERN_ALERT "VM: killing process %s\n", tsk->comm);
344         if ((fault_code & MMUFCR_xFC_ACCESS) == MMUFCR_xFC_ACCESS_USR)
345                 do_exit(SIGKILL);
346         goto no_context;
347
348 do_sigbus:
349         up_read(&mm->mmap_sem);
350         monitor_signal(regs);
351
352         /*
353          * Send a sigbus, regardless of whether we were in kernel
354          * or user mode.
355          */
356         info.si_signo = SIGBUS;
357         info.si_errno = 0;
358         info.si_code = BUS_ADRERR;
359         info.si_addr = (void *)address;
360         force_sig_info(SIGBUS, &info, tsk);
361
362         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
363         if ((fault_code & MMUFCR_xFC_ACCESS) == MMUFCR_xFC_ACCESS_SR)
364                 goto no_context;
365         return;
366
367 vmalloc_fault:
368         {
369                 /*
370                  * Synchronize this task's top level page-table
371                  * with the 'reference' page table.
372                  *
373                  * Do _not_ use "tsk" here. We might be inside
374                  * an interrupt in the middle of a task switch..
375                  */
376                 int index = pgd_index(address);
377                 pgd_t *pgd, *pgd_k;
378                 pud_t *pud, *pud_k;
379                 pmd_t *pmd, *pmd_k;
380                 pte_t *pte_k;
381
382                 pgd_k = init_mm.pgd + index;
383
384                 if (!pgd_present(*pgd_k))
385                         goto no_context;
386
387                 pud_k = pud_offset(pgd_k, address);
388                 if (!pud_present(*pud_k))
389                         goto no_context;
390
391                 pmd_k = pmd_offset(pud_k, address);
392                 if (!pmd_present(*pmd_k))
393                         goto no_context;
394
395                 pgd = (pgd_t *) PTBR + index;
396                 pud = pud_offset(pgd, address);
397                 pmd = pmd_offset(pud, address);
398                 set_pmd(pmd, *pmd_k);
399
400                 pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, address);
401                 if (!pte_present(*pte_k))
402                         goto no_context;
403                 return;
404         }
405 }