git.oblomov.eu Git - linux-2.6/blob - 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 static void do_dabr(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code)
  84 {
  85         siginfo_t info;
  86
  87         if (notify_die(DIE_DABR_MATCH, "dabr_match", regs, error_code,
  88                         11, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
  89                 return;
  90
  91         if (debugger_dabr_match(regs))
  92                 return;
  93
  94         /* Clear the DABR */
  95         set_dabr(0);
  96
  97         /* Deliver the signal to userspace */
  98         info.si_signo = SIGTRAP;
  99         info.si_errno = 0;
 100         info.si_code = TRAP_HWBKPT;
 101         info.si_addr = (void __user *)regs->nip;
 102         force_sig_info(SIGTRAP, &info, current);
 103 }
 104
 105 /*
 106  * For 600- and 800-family processors, the error_code parameter is DSISR
 107  * for a data fault, SRR1 for an instruction fault. For 400-family processors
 108  * the error_code parameter is ESR for a data fault, 0 for an instruction
 109  * fault.
 110  * For 64-bit processors, the error_code parameter is
 111  *  - DSISR for a non-SLB data access fault,
 112  *  - SRR1 & 0x08000000 for a non-SLB instruction access fault
 113  *  - 0 any SLB fault.
 114  *
 115  * The return value is 0 if the fault was handled, or the signal
 116  * number if this is a kernel fault that can't be handled here.
 117  */
 118 int __kprobes do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
 119                             unsigned long error_code)
 120 {
 121         struct vm_area_struct * vma;
 122         struct mm_struct *mm = current->mm;
 123         siginfo_t info;
 124         int code = SEGV_MAPERR;
 125         int is_write = 0;
 126         int trap = TRAP(regs);
 127         int is_exec = trap == 0x400;
 128
 129 #if !(defined(CONFIG_4xx) || defined(CONFIG_BOOKE))
 130         /*
 131          * Fortunately the bit assignments in SRR1 for an instruction
 132          * fault and DSISR for a data fault are mostly the same for the
 133          * bits we are interested in.  But there are some bits which
 134          * indicate errors in DSISR but can validly be set in SRR1.
 135          */
 136         if (trap == 0x400)
 137                 error_code &= 0x48200000;
 138         else
 139                 is_write = error_code & DSISR_ISSTORE;
 140 #else
 141         is_write = error_code & ESR_DST;
 142 #endif /* CONFIG_4xx || CONFIG_BOOKE */
 143
 144         if (notify_die(DIE_PAGE_FAULT, "page_fault", regs, error_code,
 145                                 11, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
 146                 return 0;
 147
 148         if (trap == 0x300) {
 149                 if (debugger_fault_handler(regs))
 150                         return 0;
 151         }
 152
 153         /* On a kernel SLB miss we can only check for a valid exception entry */
 154         if (!user_mode(regs) && (address >= TASK_SIZE))
 155                 return SIGSEGV;
 156
 157 #if !(defined(CONFIG_4xx) || defined(CONFIG_BOOKE))
 158         if (error_code & DSISR_DABRMATCH) {
 159                 /* DABR match */
 160                 do_dabr(regs, error_code);
 161                 return 0;
 162         }
 163 #endif /* !(CONFIG_4xx || CONFIG_BOOKE)*/
 164
 165         if (in_atomic() || mm == NULL) {
 166                 if (!user_mode(regs))
 167                         return SIGSEGV;
 168                 /* in_atomic() in user mode is really bad,
 169                    as is current->mm == NULL. */
 170                 printk(KERN_EMERG "Page fault in user mode with"
 171                        "in_atomic() = %d mm = %p\n", in_atomic(), mm);
 172                 printk(KERN_EMERG "NIP = %lx  MSR = %lx\n",
 173                        regs->nip, regs->msr);
 174                 die("Weird page fault", regs, SIGSEGV);
 175         }
 176
 177         /* When running in the kernel we expect faults to occur only to
 178          * addresses in user space.  All other faults represent errors in the
 179          * kernel and should generate an OOPS.  Unfortunatly, in the case of an
 180          * erroneous fault occuring in a code path which already holds mmap_sem
 181          * we will deadlock attempting to validate the fault against the
 182          * address space.  Luckily the kernel only validly references user
 183          * space from well defined areas of code, which are listed in the
 184          * exceptions table.
 185          *
 186          * As the vast majority of faults will be valid we will only perform
 187          * the source reference check when there is a possibilty of a deadlock.
 188          * Attempt to lock the address space, if we cannot we then validate the
 189          * source.  If this is invalid we can skip the address space check,
 190          * thus avoiding the deadlock.
 191          */
 192         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
 193                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->nip))
 194                         goto bad_area_nosemaphore;
 195
 196                 down_read(&mm->mmap_sem);
 197         }
 198
 199         vma = find_vma(mm, address);
 200         if (!vma)
 201                 goto bad_area;
 202         if (vma->vm_start <= address)
 203                 goto good_area;
 204         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
 205                 goto bad_area;
 206
 207         /*
 208          * N.B. The POWER/Open ABI allows programs to access up to
 209          * 288 bytes below the stack pointer.
 210          * The kernel signal delivery code writes up to about 1.5kB
 211          * below the stack pointer (r1) before decrementing it.
 212          * The exec code can write slightly over 640kB to the stack
 213          * before setting the user r1.  Thus we allow the stack to
 214          * expand to 1MB without further checks.
 215          */
 216         if (address + 0x100000 < vma->vm_end) {
 217                 /* get user regs even if this fault is in kernel mode */
 218                 struct pt_regs *uregs = current->thread.regs;
 219                 if (uregs == NULL)
 220                         goto bad_area;
 221
 222                 /*
 223                  * A user-mode access to an address a long way below
 224                  * the stack pointer is only valid if the instruction
 225                  * is one which would update the stack pointer to the
 226                  * address accessed if the instruction completed,
 227                  * i.e. either stwu rs,n(r1) or stwux rs,r1,rb
 228                  * (or the byte, halfword, float or double forms).
 229                  *
 230                  * If we don't check this then any write to the area
 231                  * between the last mapped region and the stack will
 232                  * expand the stack rather than segfaulting.
 233                  */
 234                 if (address + 2048 < uregs->gpr[1]
 235                     && (!user_mode(regs) || !store_updates_sp(regs)))
 236                         goto bad_area;
 237         }
 238         if (expand_stack(vma, address))
 239                 goto bad_area;
 240
 241 good_area:
 242         code = SEGV_ACCERR;
 243 #if defined(CONFIG_6xx)
 244         if (error_code & 0x95700000)
 245                 /* an error such as lwarx to I/O controller space,
 246                    address matching DABR, eciwx, etc. */
 247                 goto bad_area;
 248 #endif /* CONFIG_6xx */
 249 #if defined(CONFIG_8xx)
 250         /* The MPC8xx seems to always set 0x80000000, which is
 251          * "undefined".  Of those that can be set, this is the only
 252          * one which seems bad.
 253          */
 254         if (error_code & 0x10000000)
 255                 /* Guarded storage error. */
 256                 goto bad_area;
 257 #endif /* CONFIG_8xx */
 258
 259         if (is_exec) {
 260 #ifdef CONFIG_PPC64
 261                 /* protection fault */
 262                 if (error_code & DSISR_PROTFAULT)
 263                         goto bad_area;
 264                 if (!(vma->vm_flags & VM_EXEC))
 265                         goto bad_area;
 266 #endif
 267 #if defined(CONFIG_4xx) || defined(CONFIG_BOOKE)
 268                 pte_t *ptep;
 269
 270                 /* Since 4xx/Book-E supports per-page execute permission,
 271                  * we lazily flush dcache to icache. */
 272                 ptep = NULL;
 273                 if (get_pteptr(mm, address, &ptep) && pte_present(*ptep)) {
 274                         struct page *page = pte_page(*ptep);
 275
 276                         if (! test_bit(PG_arch_1, &page->flags)) {
 277                                 flush_dcache_icache_page(page);
 278                                 set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
 279                         }
 280                         pte_update(ptep, 0, _PAGE_HWEXEC);
 281                         _tlbie(address);
 282                         pte_unmap(ptep);
 283                         up_read(&mm->mmap_sem);
 284                         return 0;
 285                 }
 286                 if (ptep != NULL)
 287                         pte_unmap(ptep);
 288 #endif
 289         /* a write */
 290         } else if (is_write) {
 291                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
 292                         goto bad_area;
 293         /* a read */
 294         } else {
 295                 /* protection fault */
 296                 if (error_code & 0x08000000)
 297                         goto bad_area;
 298                 if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC)))
 299                         goto bad_area;
 300         }
 301
 302         /*
 303          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
 304          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
 305          * the fault.
 306          */
 307  survive:
 308         switch (handle_mm_fault(mm, vma, address, is_write)) {
 309
 310         case VM_FAULT_MINOR:
 311                 current->min_flt++;
 312                 break;
 313         case VM_FAULT_MAJOR:
 314                 current->maj_flt++;
 315                 break;
 316         case VM_FAULT_SIGBUS:
 317                 goto do_sigbus;
 318         case VM_FAULT_OOM:
 319                 goto out_of_memory;
 320         default:
 321                 BUG();
 322         }
 323
 324         up_read(&mm->mmap_sem);
 325         return 0;
 326
 327 bad_area:
 328         up_read(&mm->mmap_sem);
 329
 330 bad_area_nosemaphore:
 331         /* User mode accesses cause a SIGSEGV */
 332         if (user_mode(regs)) {
 333                 _exception(SIGSEGV, regs, code, address);
 334                 return 0;
 335         }
 336
 337         if (is_exec && (error_code & DSISR_PROTFAULT)
 338             && printk_ratelimit())
 339                 printk(KERN_CRIT "kernel tried to execute NX-protected"
 340                        " page (%lx) - exploit attempt? (uid: %d)\n",
 341                        address, current->uid);
 342
 343         return SIGSEGV;
 344
 345 /*
 346  * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
 347  * us unable to handle the page fault gracefully.
 348  */
 349 out_of_memory:
 350         up_read(&mm->mmap_sem);
 351         if (current->pid == 1) {
 352                 yield();
 353                 down_read(&mm->mmap_sem);
 354                 goto survive;
 355         }
 356         printk("VM: killing process %s\n", current->comm);
 357         if (user_mode(regs))
 358                 do_exit(SIGKILL);
 359         return SIGKILL;
 360
 361 do_sigbus:
 362         up_read(&mm->mmap_sem);
 363         if (user_mode(regs)) {
 364                 info.si_signo = SIGBUS;
 365                 info.si_errno = 0;
 366                 info.si_code = BUS_ADRERR;
 367                 info.si_addr = (void __user *)address;
 368                 force_sig_info(SIGBUS, &info, current);
 369                 return 0;
 370         }
 371         return SIGBUS;
 372 }
 373
 374 /*
 375  * bad_page_fault is called when we have a bad access from the kernel.
 376  * It is called from the DSI and ISI handlers in head.S and from some
 377  * of the procedures in traps.c.
 378  */
 379 void bad_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address, int sig)
 380 {
 381         const struct exception_table_entry *entry;
 382
 383         /* Are we prepared to handle this fault?  */
 384         if ((entry = search_exception_tables(regs->nip)) != NULL) {
 385                 regs->nip = entry->fixup;
 386                 return;
 387         }
 388
 389         /* kernel has accessed a bad area */
 390         die("Kernel access of bad area", regs, sig);
 391 }