[ARM] Remove asm/hardware.h, use asm/arch/hardware.h instead
[linux-2.6] / arch / arm / mm / fault.c
1 /*
2  *  linux/arch/arm/mm/fault.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
5  *  Modifications for ARM processor (c) 1995-2004 Russell King
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
9  * published by the Free Software Foundation.
10  */
11 #include <linux/module.h>
12 #include <linux/signal.h>
13 #include <linux/mm.h>
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/kprobes.h>
16
17 #include <asm/system.h>
18 #include <asm/pgtable.h>
19 #include <asm/tlbflush.h>
20 #include <asm/uaccess.h>
21
22 #include "fault.h"
23
24
25 #ifdef CONFIG_KPROBES
26 static inline int notify_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned int fsr)
27 {
28         int ret = 0;
29
30         if (!user_mode(regs)) {
31                 /* kprobe_running() needs smp_processor_id() */
32                 preempt_disable();
33                 if (kprobe_running() && kprobe_fault_handler(regs, fsr))
34                         ret = 1;
35                 preempt_enable();
36         }
37
38         return ret;
39 }
40 #else
41 static inline int notify_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned int fsr)
42 {
43         return 0;
44 }
45 #endif
46
47 /*
48  * This is useful to dump out the page tables associated with
49  * 'addr' in mm 'mm'.
50  */
51 void show_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
52 {
53         pgd_t *pgd;
54
55         if (!mm)
56                 mm = &init_mm;
57
58         printk(KERN_ALERT "pgd = %p\n", mm->pgd);
59         pgd = pgd_offset(mm, addr);
60         printk(KERN_ALERT "[%08lx] *pgd=%08lx", addr, pgd_val(*pgd));
61
62         do {
63                 pmd_t *pmd;
64                 pte_t *pte;
65
66                 if (pgd_none(*pgd))
67                         break;
68
69                 if (pgd_bad(*pgd)) {
70                         printk("(bad)");
71                         break;
72                 }
73
74                 pmd = pmd_offset(pgd, addr);
75 #if PTRS_PER_PMD != 1
76                 printk(", *pmd=%08lx", pmd_val(*pmd));
77 #endif
78
79                 if (pmd_none(*pmd))
80                         break;
81
82                 if (pmd_bad(*pmd)) {
83                         printk("(bad)");
84                         break;
85                 }
86
87 #ifndef CONFIG_HIGHMEM
88                 /* We must not map this if we have highmem enabled */
89                 pte = pte_offset_map(pmd, addr);
90                 printk(", *pte=%08lx", pte_val(*pte));
91                 printk(", *ppte=%08lx", pte_val(pte[-PTRS_PER_PTE]));
92                 pte_unmap(pte);
93 #endif
94         } while(0);
95
96         printk("\n");
97 }
98
99 /*
100  * Oops.  The kernel tried to access some page that wasn't present.
101  */
102 static void
103 __do_kernel_fault(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, unsigned int fsr,
104                   struct pt_regs *regs)
105 {
106         /*
107          * Are we prepared to handle this kernel fault?
108          */
109         if (fixup_exception(regs))
110                 return;
111
112         /*
113          * No handler, we'll have to terminate things with extreme prejudice.
114          */
115         bust_spinlocks(1);
116         printk(KERN_ALERT
117                 "Unable to handle kernel %s at virtual address %08lx\n",
118                 (addr < PAGE_SIZE) ? "NULL pointer dereference" :
119                 "paging request", addr);
120
121         show_pte(mm, addr);
122         die("Oops", regs, fsr);
123         bust_spinlocks(0);
124         do_exit(SIGKILL);
125 }
126
127 /*
128  * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
129  * User mode accesses just cause a SIGSEGV
130  */
131 static void
132 __do_user_fault(struct task_struct *tsk, unsigned long addr,
133                 unsigned int fsr, unsigned int sig, int code,
134                 struct pt_regs *regs)
135 {
136         struct siginfo si;
137
138 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
139         if (user_debug & UDBG_SEGV) {
140                 printk(KERN_DEBUG "%s: unhandled page fault (%d) at 0x%08lx, code 0x%03x\n",
141                        tsk->comm, sig, addr, fsr);
142                 show_pte(tsk->mm, addr);
143                 show_regs(regs);
144         }
145 #endif
146
147         tsk->thread.address = addr;
148         tsk->thread.error_code = fsr;
149         tsk->thread.trap_no = 14;
150         si.si_signo = sig;
151         si.si_errno = 0;
152         si.si_code = code;
153         si.si_addr = (void __user *)addr;
154         force_sig_info(sig, &si, tsk);
155 }
156
157 void do_bad_area(unsigned long addr, unsigned int fsr, struct pt_regs *regs)
158 {
159         struct task_struct *tsk = current;
160         struct mm_struct *mm = tsk->active_mm;
161
162         /*
163          * If we are in kernel mode at this point, we
164          * have no context to handle this fault with.
165          */
166         if (user_mode(regs))
167                 __do_user_fault(tsk, addr, fsr, SIGSEGV, SEGV_MAPERR, regs);
168         else
169                 __do_kernel_fault(mm, addr, fsr, regs);
170 }
171
172 #define VM_FAULT_BADMAP         0x010000
173 #define VM_FAULT_BADACCESS      0x020000
174
175 static int
176 __do_page_fault(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, unsigned int fsr,
177                 struct task_struct *tsk)
178 {
179         struct vm_area_struct *vma;
180         int fault, mask;
181
182         vma = find_vma(mm, addr);
183         fault = VM_FAULT_BADMAP;
184         if (!vma)
185                 goto out;
186         if (vma->vm_start > addr)
187                 goto check_stack;
188
189         /*
190          * Ok, we have a good vm_area for this
191          * memory access, so we can handle it.
192          */
193 good_area:
194         if (fsr & (1 << 11)) /* write? */
195                 mask = VM_WRITE;
196         else
197                 mask = VM_READ|VM_EXEC|VM_WRITE;
198
199         fault = VM_FAULT_BADACCESS;
200         if (!(vma->vm_flags & mask))
201                 goto out;
202
203         /*
204          * If for any reason at all we couldn't handle
205          * the fault, make sure we exit gracefully rather
206          * than endlessly redo the fault.
207          */
208 survive:
209         fault = handle_mm_fault(mm, vma, addr & PAGE_MASK, fsr & (1 << 11));
210         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
211                 if (fault & VM_FAULT_OOM)
212                         goto out_of_memory;
213                 else if (fault & VM_FAULT_SIGBUS)
214                         return fault;
215                 BUG();
216         }
217         if (fault & VM_FAULT_MAJOR)
218                 tsk->maj_flt++;
219         else
220                 tsk->min_flt++;
221         return fault;
222
223 out_of_memory:
224         if (!is_global_init(tsk))
225                 goto out;
226
227         /*
228          * If we are out of memory for pid1, sleep for a while and retry
229          */
230         up_read(&mm->mmap_sem);
231         yield();
232         down_read(&mm->mmap_sem);
233         goto survive;
234
235 check_stack:
236         if (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN && !expand_stack(vma, addr))
237                 goto good_area;
238 out:
239         return fault;
240 }
241
242 static int __kprobes
243 do_page_fault(unsigned long addr, unsigned int fsr, struct pt_regs *regs)
244 {
245         struct task_struct *tsk;
246         struct mm_struct *mm;
247         int fault, sig, code;
248
249         if (notify_page_fault(regs, fsr))
250                 return 0;
251
252         tsk = current;
253         mm  = tsk->mm;
254
255         /*
256          * If we're in an interrupt or have no user
257          * context, we must not take the fault..
258          */
259         if (in_atomic() || !mm)
260                 goto no_context;
261
262         /*
263          * As per x86, we may deadlock here.  However, since the kernel only
264          * validly references user space from well defined areas of the code,
265          * we can bug out early if this is from code which shouldn't.
266          */
267         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
268                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->ARM_pc))
269                         goto no_context;
270                 down_read(&mm->mmap_sem);
271         }
272
273         fault = __do_page_fault(mm, addr, fsr, tsk);
274         up_read(&mm->mmap_sem);
275
276         /*
277          * Handle the "normal" case first - VM_FAULT_MAJOR / VM_FAULT_MINOR
278          */
279         if (likely(!(fault & (VM_FAULT_ERROR | VM_FAULT_BADMAP | VM_FAULT_BADACCESS))))
280                 return 0;
281
282         /*
283          * If we are in kernel mode at this point, we
284          * have no context to handle this fault with.
285          */
286         if (!user_mode(regs))
287                 goto no_context;
288
289         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
290                 /*
291                  * We ran out of memory, or some other thing
292                  * happened to us that made us unable to handle
293                  * the page fault gracefully.
294                  */
295                 printk("VM: killing process %s\n", tsk->comm);
296                 do_group_exit(SIGKILL);
297                 return 0;
298         }
299         if (fault & VM_FAULT_SIGBUS) {
300                 /*
301                  * We had some memory, but were unable to
302                  * successfully fix up this page fault.
303                  */
304                 sig = SIGBUS;
305                 code = BUS_ADRERR;
306         } else {
307                 /*
308                  * Something tried to access memory that
309                  * isn't in our memory map..
310                  */
311                 sig = SIGSEGV;
312                 code = fault == VM_FAULT_BADACCESS ?
313                         SEGV_ACCERR : SEGV_MAPERR;
314         }
315
316         __do_user_fault(tsk, addr, fsr, sig, code, regs);
317         return 0;
318
319 no_context:
320         __do_kernel_fault(mm, addr, fsr, regs);
321         return 0;
322 }
323
324 /*
325  * First Level Translation Fault Handler
326  *
327  * We enter here because the first level page table doesn't contain
328  * a valid entry for the address.
329  *
330  * If the address is in kernel space (>= TASK_SIZE), then we are
331  * probably faulting in the vmalloc() area.
332  *
333  * If the init_task's first level page tables contains the relevant
334  * entry, we copy the it to this task.  If not, we send the process
335  * a signal, fixup the exception, or oops the kernel.
336  *
337  * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may be in an
338  * interrupt or a critical region, and should only copy the information
339  * from the master page table, nothing more.
340  */
341 static int __kprobes
342 do_translation_fault(unsigned long addr, unsigned int fsr,
343                      struct pt_regs *regs)
344 {
345         unsigned int index;
346         pgd_t *pgd, *pgd_k;
347         pmd_t *pmd, *pmd_k;
348
349         if (addr < TASK_SIZE)
350                 return do_page_fault(addr, fsr, regs);
351
352         index = pgd_index(addr);
353
354         /*
355          * FIXME: CP15 C1 is write only on ARMv3 architectures.
356          */
357         pgd = cpu_get_pgd() + index;
358         pgd_k = init_mm.pgd + index;
359
360         if (pgd_none(*pgd_k))
361                 goto bad_area;
362
363         if (!pgd_present(*pgd))
364                 set_pgd(pgd, *pgd_k);
365
366         pmd_k = pmd_offset(pgd_k, addr);
367         pmd   = pmd_offset(pgd, addr);
368
369         if (pmd_none(*pmd_k))
370                 goto bad_area;
371
372         copy_pmd(pmd, pmd_k);
373         return 0;
374
375 bad_area:
376         do_bad_area(addr, fsr, regs);
377         return 0;
378 }
379
380 /*
381  * Some section permission faults need to be handled gracefully.
382  * They can happen due to a __{get,put}_user during an oops.
383  */
384 static int
385 do_sect_fault(unsigned long addr, unsigned int fsr, struct pt_regs *regs)
386 {
387         do_bad_area(addr, fsr, regs);
388         return 0;
389 }
390
391 /*
392  * This abort handler always returns "fault".
393  */
394 static int
395 do_bad(unsigned long addr, unsigned int fsr, struct pt_regs *regs)
396 {
397         return 1;
398 }
399
400 static struct fsr_info {
401         int     (*fn)(unsigned long addr, unsigned int fsr, struct pt_regs *regs);
402         int     sig;
403         int     code;
404         const char *name;
405 } fsr_info[] = {
406         /*
407          * The following are the standard ARMv3 and ARMv4 aborts.  ARMv5
408          * defines these to be "precise" aborts.
409          */
410         { do_bad,               SIGSEGV, 0,             "vector exception"                 },
411         { do_bad,               SIGILL,  BUS_ADRALN,    "alignment exception"              },
412         { do_bad,               SIGKILL, 0,             "terminal exception"               },
413         { do_bad,               SIGILL,  BUS_ADRALN,    "alignment exception"              },
414         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "external abort on linefetch"      },
415         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "section translation fault"        },
416         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "external abort on linefetch"      },
417         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "page translation fault"           },
418         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "external abort on non-linefetch"  },
419         { do_bad,               SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "section domain fault"             },
420         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "external abort on non-linefetch"  },
421         { do_bad,               SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "page domain fault"                },
422         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "external abort on translation"    },
423         { do_sect_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "section permission fault"         },
424         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "external abort on translation"    },
425         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "page permission fault"            },
426         /*
427          * The following are "imprecise" aborts, which are signalled by bit
428          * 10 of the FSR, and may not be recoverable.  These are only
429          * supported if the CPU abort handler supports bit 10.
430          */
431         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 16"                       },
432         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 17"                       },
433         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 18"                       },
434         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 19"                       },
435         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "lock abort"                       }, /* xscale */
436         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 21"                       },
437         { do_bad,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "imprecise external abort"         }, /* xscale */
438         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 23"                       },
439         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "dcache parity error"              }, /* xscale */
440         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 25"                       },
441         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 26"                       },
442         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 27"                       },
443         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 28"                       },
444         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 29"                       },
445         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 30"                       },
446         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 31"                       }
447 };
448
449 void __init
450 hook_fault_code(int nr, int (*fn)(unsigned long, unsigned int, struct pt_regs *),
451                 int sig, const char *name)
452 {
453         if (nr >= 0 && nr < ARRAY_SIZE(fsr_info)) {
454                 fsr_info[nr].fn   = fn;
455                 fsr_info[nr].sig  = sig;
456                 fsr_info[nr].name = name;
457         }
458 }
459
460 /*
461  * Dispatch a data abort to the relevant handler.
462  */
463 asmlinkage void __exception
464 do_DataAbort(unsigned long addr, unsigned int fsr, struct pt_regs *regs)
465 {
466         const struct fsr_info *inf = fsr_info + (fsr & 15) + ((fsr & (1 << 10)) >> 6);
467         struct siginfo info;
468
469         if (!inf->fn(addr, fsr, regs))
470                 return;
471
472         printk(KERN_ALERT "Unhandled fault: %s (0x%03x) at 0x%08lx\n",
473                 inf->name, fsr, addr);
474
475         info.si_signo = inf->sig;
476         info.si_errno = 0;
477         info.si_code  = inf->code;
478         info.si_addr  = (void __user *)addr;
479         arm_notify_die("", regs, &info, fsr, 0);
480 }
481
482 asmlinkage void __exception
483 do_PrefetchAbort(unsigned long addr, struct pt_regs *regs)
484 {
485         do_translation_fault(addr, 0, regs);
486 }
487