Merge master.kernel.org:/pub/scm/linux/kernel/git/airlied/drm-2.6
[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 error_code)
85 {
86         siginfo_t info;
87
88         if (notify_die(DIE_DABR_MATCH, "dabr_match", regs, error_code,
89                         11, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
90                 return;
91
92         if (debugger_dabr_match(regs))
93                 return;
94
95         /* Clear the DABR */
96         set_dabr(0);
97
98         /* Deliver the signal to userspace */
99         info.si_signo = SIGTRAP;
100         info.si_errno = 0;
101         info.si_code = TRAP_HWBKPT;
102         info.si_addr = (void __user *)regs->nip;
103         force_sig_info(SIGTRAP, &info, current);
104 }
105 #endif /* !(CONFIG_4xx || CONFIG_BOOKE)*/
106
107 /*
108  * For 600- and 800-family processors, the error_code parameter is DSISR
109  * for a data fault, SRR1 for an instruction fault. For 400-family processors
110  * the error_code parameter is ESR for a data fault, 0 for an instruction
111  * fault.
112  * For 64-bit processors, the error_code parameter is
113  *  - DSISR for a non-SLB data access fault,
114  *  - SRR1 & 0x08000000 for a non-SLB instruction access fault
115  *  - 0 any SLB fault.
116  *
117  * The return value is 0 if the fault was handled, or the signal
118  * number if this is a kernel fault that can't be handled here.
119  */
120 int __kprobes do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
121                             unsigned long error_code)
122 {
123         struct vm_area_struct * vma;
124         struct mm_struct *mm = current->mm;
125         siginfo_t info;
126         int code = SEGV_MAPERR;
127         int is_write = 0;
128         int trap = TRAP(regs);
129         int is_exec = trap == 0x400;
130
131 #if !(defined(CONFIG_4xx) || defined(CONFIG_BOOKE))
132         /*
133          * Fortunately the bit assignments in SRR1 for an instruction
134          * fault and DSISR for a data fault are mostly the same for the
135          * bits we are interested in.  But there are some bits which
136          * indicate errors in DSISR but can validly be set in SRR1.
137          */
138         if (trap == 0x400)
139                 error_code &= 0x48200000;
140         else
141                 is_write = error_code & DSISR_ISSTORE;
142 #else
143         is_write = error_code & ESR_DST;
144 #endif /* CONFIG_4xx || CONFIG_BOOKE */
145
146         if (notify_die(DIE_PAGE_FAULT, "page_fault", regs, error_code,
147                                 11, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
148                 return 0;
149
150         if (trap == 0x300) {
151                 if (debugger_fault_handler(regs))
152                         return 0;
153         }
154
155         /* On a kernel SLB miss we can only check for a valid exception entry */
156         if (!user_mode(regs) && (address >= TASK_SIZE))
157                 return SIGSEGV;
158
159 #if !(defined(CONFIG_4xx) || defined(CONFIG_BOOKE))
160         if (error_code & DSISR_DABRMATCH) {
161                 /* DABR match */
162                 do_dabr(regs, error_code);
163                 return 0;
164         }
165 #endif /* !(CONFIG_4xx || CONFIG_BOOKE)*/
166
167         if (in_atomic() || mm == NULL) {
168                 if (!user_mode(regs))
169                         return SIGSEGV;
170                 /* in_atomic() in user mode is really bad,
171                    as is current->mm == NULL. */
172                 printk(KERN_EMERG "Page fault in user mode with"
173                        "in_atomic() = %d mm = %p\n", in_atomic(), mm);
174                 printk(KERN_EMERG "NIP = %lx  MSR = %lx\n",
175                        regs->nip, regs->msr);
176                 die("Weird page fault", regs, SIGSEGV);
177         }
178
179         /* When running in the kernel we expect faults to occur only to
180          * addresses in user space.  All other faults represent errors in the
181          * kernel and should generate an OOPS.  Unfortunatly, in the case of an
182          * erroneous fault occuring in a code path which already holds mmap_sem
183          * we will deadlock attempting to validate the fault against the
184          * address space.  Luckily the kernel only validly references user
185          * space from well defined areas of code, which are listed in the
186          * exceptions table.
187          *
188          * As the vast majority of faults will be valid we will only perform
189          * the source reference check when there is a possibilty of a deadlock.
190          * Attempt to lock the address space, if we cannot we then validate the
191          * source.  If this is invalid we can skip the address space check,
192          * thus avoiding the deadlock.
193          */
194         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
195                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->nip))
196                         goto bad_area_nosemaphore;
197
198                 down_read(&mm->mmap_sem);
199         }
200
201         vma = find_vma(mm, address);
202         if (!vma)
203                 goto bad_area;
204         if (vma->vm_start <= address)
205                 goto good_area;
206         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
207                 goto bad_area;
208
209         /*
210          * N.B. The POWER/Open ABI allows programs to access up to
211          * 288 bytes below the stack pointer.
212          * The kernel signal delivery code writes up to about 1.5kB
213          * below the stack pointer (r1) before decrementing it.
214          * The exec code can write slightly over 640kB to the stack
215          * before setting the user r1.  Thus we allow the stack to
216          * expand to 1MB without further checks.
217          */
218         if (address + 0x100000 < vma->vm_end) {
219                 /* get user regs even if this fault is in kernel mode */
220                 struct pt_regs *uregs = current->thread.regs;
221                 if (uregs == NULL)
222                         goto bad_area;
223
224                 /*
225                  * A user-mode access to an address a long way below
226                  * the stack pointer is only valid if the instruction
227                  * is one which would update the stack pointer to the
228                  * address accessed if the instruction completed,
229                  * i.e. either stwu rs,n(r1) or stwux rs,r1,rb
230                  * (or the byte, halfword, float or double forms).
231                  *
232                  * If we don't check this then any write to the area
233                  * between the last mapped region and the stack will
234                  * expand the stack rather than segfaulting.
235                  */
236                 if (address + 2048 < uregs->gpr[1]
237                     && (!user_mode(regs) || !store_updates_sp(regs)))
238                         goto bad_area;
239         }
240         if (expand_stack(vma, address))
241                 goto bad_area;
242
243 good_area:
244         code = SEGV_ACCERR;
245 #if defined(CONFIG_6xx)
246         if (error_code & 0x95700000)
247                 /* an error such as lwarx to I/O controller space,
248                    address matching DABR, eciwx, etc. */
249                 goto bad_area;
250 #endif /* CONFIG_6xx */
251 #if defined(CONFIG_8xx)
252         /* The MPC8xx seems to always set 0x80000000, which is
253          * "undefined".  Of those that can be set, this is the only
254          * one which seems bad.
255          */
256         if (error_code & 0x10000000)
257                 /* Guarded storage error. */
258                 goto bad_area;
259 #endif /* CONFIG_8xx */
260
261         if (is_exec) {
262 #ifdef CONFIG_PPC64
263                 /* protection fault */
264                 if (error_code & DSISR_PROTFAULT)
265                         goto bad_area;
266                 if (!(vma->vm_flags & VM_EXEC))
267                         goto bad_area;
268 #endif
269 #if defined(CONFIG_4xx) || defined(CONFIG_BOOKE)
270                 pte_t *ptep;
271
272                 /* Since 4xx/Book-E supports per-page execute permission,
273                  * we lazily flush dcache to icache. */
274                 ptep = NULL;
275                 if (get_pteptr(mm, address, &ptep) && pte_present(*ptep)) {
276                         struct page *page = pte_page(*ptep);
277
278                         if (! test_bit(PG_arch_1, &page->flags)) {
279                                 flush_dcache_icache_page(page);
280                                 set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
281                         }
282                         pte_update(ptep, 0, _PAGE_HWEXEC);
283                         _tlbie(address);
284                         pte_unmap(ptep);
285                         up_read(&mm->mmap_sem);
286                         return 0;
287                 }
288                 if (ptep != NULL)
289                         pte_unmap(ptep);
290 #endif
291         /* a write */
292         } else if (is_write) {
293                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
294                         goto bad_area;
295         /* a read */
296         } else {
297                 /* protection fault */
298                 if (error_code & 0x08000000)
299                         goto bad_area;
300                 if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC)))
301                         goto bad_area;
302         }
303
304         /*
305          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
306          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
307          * the fault.
308          */
309  survive:
310         switch (handle_mm_fault(mm, vma, address, is_write)) {
311
312         case VM_FAULT_MINOR:
313                 current->min_flt++;
314                 break;
315         case VM_FAULT_MAJOR:
316                 current->maj_flt++;
317                 break;
318         case VM_FAULT_SIGBUS:
319                 goto do_sigbus;
320         case VM_FAULT_OOM:
321                 goto out_of_memory;
322         default:
323                 BUG();
324         }
325
326         up_read(&mm->mmap_sem);
327         return 0;
328
329 bad_area:
330         up_read(&mm->mmap_sem);
331
332 bad_area_nosemaphore:
333         /* User mode accesses cause a SIGSEGV */
334         if (user_mode(regs)) {
335                 _exception(SIGSEGV, regs, code, address);
336                 return 0;
337         }
338
339         if (is_exec && (error_code & DSISR_PROTFAULT)
340             && printk_ratelimit())
341                 printk(KERN_CRIT "kernel tried to execute NX-protected"
342                        " page (%lx) - exploit attempt? (uid: %d)\n",
343                        address, current->uid);
344
345         return SIGSEGV;
346
347 /*
348  * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
349  * us unable to handle the page fault gracefully.
350  */
351 out_of_memory:
352         up_read(&mm->mmap_sem);
353         if (current->pid == 1) {
354                 yield();
355                 down_read(&mm->mmap_sem);
356                 goto survive;
357         }
358         printk("VM: killing process %s\n", current->comm);
359         if (user_mode(regs))
360                 do_exit(SIGKILL);
361         return SIGKILL;
362
363 do_sigbus:
364         up_read(&mm->mmap_sem);
365         if (user_mode(regs)) {
366                 info.si_signo = SIGBUS;
367                 info.si_errno = 0;
368                 info.si_code = BUS_ADRERR;
369                 info.si_addr = (void __user *)address;
370                 force_sig_info(SIGBUS, &info, current);
371                 return 0;
372         }
373         return SIGBUS;
374 }
375
376 /*
377  * bad_page_fault is called when we have a bad access from the kernel.
378  * It is called from the DSI and ISI handlers in head.S and from some
379  * of the procedures in traps.c.
380  */
381 void bad_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address, int sig)
382 {
383         const struct exception_table_entry *entry;
384
385         /* Are we prepared to handle this fault?  */
386         if ((entry = search_exception_tables(regs->nip)) != NULL) {
387                 regs->nip = entry->fixup;
388                 return;
389         }
390
391         /* kernel has accessed a bad area */
392         die("Kernel access of bad area", regs, sig);
393 }