]> Git Repo - linux.git/blob - arch/powerpc/mm/fault.c
quota: Disable quotactl_path syscall
[linux.git] / arch / powerpc / mm / fault.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  *  PowerPC version
4  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas ([email protected])
5  *
6  *  Derived from "arch/i386/mm/fault.c"
7  *    Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
8  *
9  *  Modified by Cort Dougan and Paul Mackerras.
10  *
11  *  Modified for PPC64 by Dave Engebretsen ([email protected])
12  */
13
14 #include <linux/signal.h>
15 #include <linux/sched.h>
16 #include <linux/sched/task_stack.h>
17 #include <linux/kernel.h>
18 #include <linux/errno.h>
19 #include <linux/string.h>
20 #include <linux/types.h>
21 #include <linux/pagemap.h>
22 #include <linux/ptrace.h>
23 #include <linux/mman.h>
24 #include <linux/mm.h>
25 #include <linux/interrupt.h>
26 #include <linux/highmem.h>
27 #include <linux/extable.h>
28 #include <linux/kprobes.h>
29 #include <linux/kdebug.h>
30 #include <linux/perf_event.h>
31 #include <linux/ratelimit.h>
32 #include <linux/context_tracking.h>
33 #include <linux/hugetlb.h>
34 #include <linux/uaccess.h>
35 #include <linux/kfence.h>
36 #include <linux/pkeys.h>
37
38 #include <asm/firmware.h>
39 #include <asm/interrupt.h>
40 #include <asm/page.h>
41 #include <asm/mmu.h>
42 #include <asm/mmu_context.h>
43 #include <asm/siginfo.h>
44 #include <asm/debug.h>
45 #include <asm/kup.h>
46 #include <asm/inst.h>
47
48
49 /*
50  * do_page_fault error handling helpers
51  */
52
53 static int
54 __bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, unsigned long address, int si_code)
55 {
56         /*
57          * If we are in kernel mode, bail out with a SEGV, this will
58          * be caught by the assembly which will restore the non-volatile
59          * registers before calling bad_page_fault()
60          */
61         if (!user_mode(regs))
62                 return SIGSEGV;
63
64         _exception(SIGSEGV, regs, si_code, address);
65
66         return 0;
67 }
68
69 static noinline int bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
70 {
71         return __bad_area_nosemaphore(regs, address, SEGV_MAPERR);
72 }
73
74 static int __bad_area(struct pt_regs *regs, unsigned long address, int si_code)
75 {
76         struct mm_struct *mm = current->mm;
77
78         /*
79          * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
80          * Fix it, but check if it's kernel or user first..
81          */
82         mmap_read_unlock(mm);
83
84         return __bad_area_nosemaphore(regs, address, si_code);
85 }
86
87 static noinline int bad_area(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
88 {
89         return __bad_area(regs, address, SEGV_MAPERR);
90 }
91
92 static noinline int bad_access_pkey(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
93                                     struct vm_area_struct *vma)
94 {
95         struct mm_struct *mm = current->mm;
96         int pkey;
97
98         /*
99          * We don't try to fetch the pkey from page table because reading
100          * page table without locking doesn't guarantee stable pte value.
101          * Hence the pkey value that we return to userspace can be different
102          * from the pkey that actually caused access error.
103          *
104          * It does *not* guarantee that the VMA we find here
105          * was the one that we faulted on.
106          *
107          * 1. T1   : mprotect_key(foo, PAGE_SIZE, pkey=4);
108          * 2. T1   : set AMR to deny access to pkey=4, touches, page
109          * 3. T1   : faults...
110          * 4.    T2: mprotect_key(foo, PAGE_SIZE, pkey=5);
111          * 5. T1   : enters fault handler, takes mmap_lock, etc...
112          * 6. T1   : reaches here, sees vma_pkey(vma)=5, when we really
113          *           faulted on a pte with its pkey=4.
114          */
115         pkey = vma_pkey(vma);
116
117         mmap_read_unlock(mm);
118
119         /*
120          * If we are in kernel mode, bail out with a SEGV, this will
121          * be caught by the assembly which will restore the non-volatile
122          * registers before calling bad_page_fault()
123          */
124         if (!user_mode(regs))
125                 return SIGSEGV;
126
127         _exception_pkey(regs, address, pkey);
128
129         return 0;
130 }
131
132 static noinline int bad_access(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
133 {
134         return __bad_area(regs, address, SEGV_ACCERR);
135 }
136
137 static int do_sigbus(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
138                      vm_fault_t fault)
139 {
140         if (!user_mode(regs))
141                 return SIGBUS;
142
143         current->thread.trap_nr = BUS_ADRERR;
144 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
145         if (fault & (VM_FAULT_HWPOISON|VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)) {
146                 unsigned int lsb = 0; /* shutup gcc */
147
148                 pr_err("MCE: Killing %s:%d due to hardware memory corruption fault at %lx\n",
149                         current->comm, current->pid, address);
150
151                 if (fault & VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
152                         lsb = hstate_index_to_shift(VM_FAULT_GET_HINDEX(fault));
153                 if (fault & VM_FAULT_HWPOISON)
154                         lsb = PAGE_SHIFT;
155
156                 force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR, (void __user *)address, lsb);
157                 return 0;
158         }
159
160 #endif
161         force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, (void __user *)address);
162         return 0;
163 }
164
165 static int mm_fault_error(struct pt_regs *regs, unsigned long addr,
166                                 vm_fault_t fault)
167 {
168         /*
169          * Kernel page fault interrupted by SIGKILL. We have no reason to
170          * continue processing.
171          */
172         if (fatal_signal_pending(current) && !user_mode(regs))
173                 return SIGKILL;
174
175         /* Out of memory */
176         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
177                 /*
178                  * We ran out of memory, or some other thing happened to us that
179                  * made us unable to handle the page fault gracefully.
180                  */
181                 if (!user_mode(regs))
182                         return SIGSEGV;
183                 pagefault_out_of_memory();
184         } else {
185                 if (fault & (VM_FAULT_SIGBUS|VM_FAULT_HWPOISON|
186                              VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
187                         return do_sigbus(regs, addr, fault);
188                 else if (fault & VM_FAULT_SIGSEGV)
189                         return bad_area_nosemaphore(regs, addr);
190                 else
191                         BUG();
192         }
193         return 0;
194 }
195
196 /* Is this a bad kernel fault ? */
197 static bool bad_kernel_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
198                              unsigned long address, bool is_write)
199 {
200         int is_exec = TRAP(regs) == INTERRUPT_INST_STORAGE;
201
202         /* NX faults set DSISR_PROTFAULT on the 8xx, DSISR_NOEXEC_OR_G on others */
203         if (is_exec && (error_code & (DSISR_NOEXEC_OR_G | DSISR_KEYFAULT |
204                                       DSISR_PROTFAULT))) {
205                 pr_crit_ratelimited("kernel tried to execute %s page (%lx) - exploit attempt? (uid: %d)\n",
206                                     address >= TASK_SIZE ? "exec-protected" : "user",
207                                     address,
208                                     from_kuid(&init_user_ns, current_uid()));
209
210                 // Kernel exec fault is always bad
211                 return true;
212         }
213
214         // Kernel fault on kernel address is bad
215         if (address >= TASK_SIZE)
216                 return true;
217
218         // Read/write fault blocked by KUAP is bad, it can never succeed.
219         if (bad_kuap_fault(regs, address, is_write)) {
220                 pr_crit_ratelimited("Kernel attempted to %s user page (%lx) - exploit attempt? (uid: %d)\n",
221                                     is_write ? "write" : "read", address,
222                                     from_kuid(&init_user_ns, current_uid()));
223
224                 // Fault on user outside of certain regions (eg. copy_tofrom_user()) is bad
225                 if (!search_exception_tables(regs->nip))
226                         return true;
227
228                 // Read/write fault in a valid region (the exception table search passed
229                 // above), but blocked by KUAP is bad, it can never succeed.
230                 return WARN(true, "Bug: %s fault blocked by KUAP!", is_write ? "Write" : "Read");
231         }
232
233         // What's left? Kernel fault on user and allowed by KUAP in the faulting context.
234         return false;
235 }
236
237 static bool access_pkey_error(bool is_write, bool is_exec, bool is_pkey,
238                               struct vm_area_struct *vma)
239 {
240         /*
241          * Make sure to check the VMA so that we do not perform
242          * faults just to hit a pkey fault as soon as we fill in a
243          * page. Only called for current mm, hence foreign == 0
244          */
245         if (!arch_vma_access_permitted(vma, is_write, is_exec, 0))
246                 return true;
247
248         return false;
249 }
250
251 static bool access_error(bool is_write, bool is_exec, struct vm_area_struct *vma)
252 {
253         /*
254          * Allow execution from readable areas if the MMU does not
255          * provide separate controls over reading and executing.
256          *
257          * Note: That code used to not be enabled for 4xx/BookE.
258          * It is now as I/D cache coherency for these is done at
259          * set_pte_at() time and I see no reason why the test
260          * below wouldn't be valid on those processors. This -may-
261          * break programs compiled with a really old ABI though.
262          */
263         if (is_exec) {
264                 return !(vma->vm_flags & VM_EXEC) &&
265                         (cpu_has_feature(CPU_FTR_NOEXECUTE) ||
266                          !(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_WRITE)));
267         }
268
269         if (is_write) {
270                 if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_WRITE)))
271                         return true;
272                 return false;
273         }
274
275         if (unlikely(!vma_is_accessible(vma)))
276                 return true;
277         /*
278          * We should ideally do the vma pkey access check here. But in the
279          * fault path, handle_mm_fault() also does the same check. To avoid
280          * these multiple checks, we skip it here and handle access error due
281          * to pkeys later.
282          */
283         return false;
284 }
285
286 #ifdef CONFIG_PPC_SMLPAR
287 static inline void cmo_account_page_fault(void)
288 {
289         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_CMO)) {
290                 u32 page_ins;
291
292                 preempt_disable();
293                 page_ins = be32_to_cpu(get_lppaca()->page_ins);
294                 page_ins += 1 << PAGE_FACTOR;
295                 get_lppaca()->page_ins = cpu_to_be32(page_ins);
296                 preempt_enable();
297         }
298 }
299 #else
300 static inline void cmo_account_page_fault(void) { }
301 #endif /* CONFIG_PPC_SMLPAR */
302
303 static void sanity_check_fault(bool is_write, bool is_user,
304                                unsigned long error_code, unsigned long address)
305 {
306         /*
307          * Userspace trying to access kernel address, we get PROTFAULT for that.
308          */
309         if (is_user && address >= TASK_SIZE) {
310                 if ((long)address == -1)
311                         return;
312
313                 pr_crit_ratelimited("%s[%d]: User access of kernel address (%lx) - exploit attempt? (uid: %d)\n",
314                                    current->comm, current->pid, address,
315                                    from_kuid(&init_user_ns, current_uid()));
316                 return;
317         }
318
319         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PPC_BOOK3S))
320                 return;
321
322         /*
323          * For hash translation mode, we should never get a
324          * PROTFAULT. Any update to pte to reduce access will result in us
325          * removing the hash page table entry, thus resulting in a DSISR_NOHPTE
326          * fault instead of DSISR_PROTFAULT.
327          *
328          * A pte update to relax the access will not result in a hash page table
329          * entry invalidate and hence can result in DSISR_PROTFAULT.
330          * ptep_set_access_flags() doesn't do a hpte flush. This is why we have
331          * the special !is_write in the below conditional.
332          *
333          * For platforms that doesn't supports coherent icache and do support
334          * per page noexec bit, we do setup things such that we do the
335          * sync between D/I cache via fault. But that is handled via low level
336          * hash fault code (hash_page_do_lazy_icache()) and we should not reach
337          * here in such case.
338          *
339          * For wrong access that can result in PROTFAULT, the above vma->vm_flags
340          * check should handle those and hence we should fall to the bad_area
341          * handling correctly.
342          *
343          * For embedded with per page exec support that doesn't support coherent
344          * icache we do get PROTFAULT and we handle that D/I cache sync in
345          * set_pte_at while taking the noexec/prot fault. Hence this is WARN_ON
346          * is conditional for server MMU.
347          *
348          * For radix, we can get prot fault for autonuma case, because radix
349          * page table will have them marked noaccess for user.
350          */
351         if (radix_enabled() || is_write)
352                 return;
353
354         WARN_ON_ONCE(error_code & DSISR_PROTFAULT);
355 }
356
357 /*
358  * Define the correct "is_write" bit in error_code based
359  * on the processor family
360  */
361 #if (defined(CONFIG_4xx) || defined(CONFIG_BOOKE))
362 #define page_fault_is_write(__err)      ((__err) & ESR_DST)
363 #else
364 #define page_fault_is_write(__err)      ((__err) & DSISR_ISSTORE)
365 #endif
366
367 #if defined(CONFIG_4xx) || defined(CONFIG_BOOKE)
368 #define page_fault_is_bad(__err)        (0)
369 #elif defined(CONFIG_PPC_8xx)
370 #define page_fault_is_bad(__err)        ((__err) & DSISR_NOEXEC_OR_G)
371 #elif defined(CONFIG_PPC64)
372 #define page_fault_is_bad(__err)        ((__err) & DSISR_BAD_FAULT_64S)
373 #else
374 #define page_fault_is_bad(__err)        ((__err) & DSISR_BAD_FAULT_32S)
375 #endif
376
377 /*
378  * For 600- and 800-family processors, the error_code parameter is DSISR
379  * for a data fault, SRR1 for an instruction fault.
380  * For 400-family processors the error_code parameter is ESR for a data fault,
381  * 0 for an instruction fault.
382  * For 64-bit processors, the error_code parameter is DSISR for a data access
383  * fault, SRR1 & 0x08000000 for an instruction access fault.
384  *
385  * The return value is 0 if the fault was handled, or the signal
386  * number if this is a kernel fault that can't be handled here.
387  */
388 static int ___do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
389                            unsigned long error_code)
390 {
391         struct vm_area_struct * vma;
392         struct mm_struct *mm = current->mm;
393         unsigned int flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;
394         int is_exec = TRAP(regs) == INTERRUPT_INST_STORAGE;
395         int is_user = user_mode(regs);
396         int is_write = page_fault_is_write(error_code);
397         vm_fault_t fault, major = 0;
398         bool kprobe_fault = kprobe_page_fault(regs, 11);
399
400         if (unlikely(debugger_fault_handler(regs) || kprobe_fault))
401                 return 0;
402
403         if (unlikely(page_fault_is_bad(error_code))) {
404                 if (is_user) {
405                         _exception(SIGBUS, regs, BUS_OBJERR, address);
406                         return 0;
407                 }
408                 return SIGBUS;
409         }
410
411         /* Additional sanity check(s) */
412         sanity_check_fault(is_write, is_user, error_code, address);
413
414         /*
415          * The kernel should never take an execute fault nor should it
416          * take a page fault to a kernel address or a page fault to a user
417          * address outside of dedicated places
418          */
419         if (unlikely(!is_user && bad_kernel_fault(regs, error_code, address, is_write))) {
420                 if (kfence_handle_page_fault(address, is_write, regs))
421                         return 0;
422
423                 return SIGSEGV;
424         }
425
426         /*
427          * If we're in an interrupt, have no user context or are running
428          * in a region with pagefaults disabled then we must not take the fault
429          */
430         if (unlikely(faulthandler_disabled() || !mm)) {
431                 if (is_user)
432                         printk_ratelimited(KERN_ERR "Page fault in user mode"
433                                            " with faulthandler_disabled()=%d"
434                                            " mm=%p\n",
435                                            faulthandler_disabled(), mm);
436                 return bad_area_nosemaphore(regs, address);
437         }
438
439         interrupt_cond_local_irq_enable(regs);
440
441         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);
442
443         /*
444          * We want to do this outside mmap_lock, because reading code around nip
445          * can result in fault, which will cause a deadlock when called with
446          * mmap_lock held
447          */
448         if (is_user)
449                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
450         if (is_write)
451                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
452         if (is_exec)
453                 flags |= FAULT_FLAG_INSTRUCTION;
454
455         /* When running in the kernel we expect faults to occur only to
456          * addresses in user space.  All other faults represent errors in the
457          * kernel and should generate an OOPS.  Unfortunately, in the case of an
458          * erroneous fault occurring in a code path which already holds mmap_lock
459          * we will deadlock attempting to validate the fault against the
460          * address space.  Luckily the kernel only validly references user
461          * space from well defined areas of code, which are listed in the
462          * exceptions table.
463          *
464          * As the vast majority of faults will be valid we will only perform
465          * the source reference check when there is a possibility of a deadlock.
466          * Attempt to lock the address space, if we cannot we then validate the
467          * source.  If this is invalid we can skip the address space check,
468          * thus avoiding the deadlock.
469          */
470         if (unlikely(!mmap_read_trylock(mm))) {
471                 if (!is_user && !search_exception_tables(regs->nip))
472                         return bad_area_nosemaphore(regs, address);
473
474 retry:
475                 mmap_read_lock(mm);
476         } else {
477                 /*
478                  * The above down_read_trylock() might have succeeded in
479                  * which case we'll have missed the might_sleep() from
480                  * down_read():
481                  */
482                 might_sleep();
483         }
484
485         vma = find_vma(mm, address);
486         if (unlikely(!vma))
487                 return bad_area(regs, address);
488
489         if (unlikely(vma->vm_start > address)) {
490                 if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN)))
491                         return bad_area(regs, address);
492
493                 if (unlikely(expand_stack(vma, address)))
494                         return bad_area(regs, address);
495         }
496
497         if (unlikely(access_pkey_error(is_write, is_exec,
498                                        (error_code & DSISR_KEYFAULT), vma)))
499                 return bad_access_pkey(regs, address, vma);
500
501         if (unlikely(access_error(is_write, is_exec, vma)))
502                 return bad_access(regs, address);
503
504         /*
505          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
506          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
507          * the fault.
508          */
509         fault = handle_mm_fault(vma, address, flags, regs);
510
511         major |= fault & VM_FAULT_MAJOR;
512
513         if (fault_signal_pending(fault, regs))
514                 return user_mode(regs) ? 0 : SIGBUS;
515
516         /*
517          * Handle the retry right now, the mmap_lock has been released in that
518          * case.
519          */
520         if (unlikely(fault & VM_FAULT_RETRY)) {
521                 if (flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
522                         flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
523                         goto retry;
524                 }
525         }
526
527         mmap_read_unlock(current->mm);
528
529         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR))
530                 return mm_fault_error(regs, address, fault);
531
532         /*
533          * Major/minor page fault accounting.
534          */
535         if (major)
536                 cmo_account_page_fault();
537
538         return 0;
539 }
540 NOKPROBE_SYMBOL(___do_page_fault);
541
542 static __always_inline void __do_page_fault(struct pt_regs *regs)
543 {
544         long err;
545
546         err = ___do_page_fault(regs, regs->dar, regs->dsisr);
547         if (unlikely(err))
548                 bad_page_fault(regs, err);
549 }
550
551 DEFINE_INTERRUPT_HANDLER(do_page_fault)
552 {
553         __do_page_fault(regs);
554 }
555
556 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S_64
557 /* Same as do_page_fault but interrupt entry has already run in do_hash_fault */
558 void hash__do_page_fault(struct pt_regs *regs)
559 {
560         __do_page_fault(regs);
561 }
562 NOKPROBE_SYMBOL(hash__do_page_fault);
563 #endif
564
565 /*
566  * bad_page_fault is called when we have a bad access from the kernel.
567  * It is called from the DSI and ISI handlers in head.S and from some
568  * of the procedures in traps.c.
569  */
570 static void __bad_page_fault(struct pt_regs *regs, int sig)
571 {
572         int is_write = page_fault_is_write(regs->dsisr);
573
574         /* kernel has accessed a bad area */
575
576         switch (TRAP(regs)) {
577         case INTERRUPT_DATA_STORAGE:
578         case INTERRUPT_DATA_SEGMENT:
579         case INTERRUPT_H_DATA_STORAGE:
580                 pr_alert("BUG: %s on %s at 0x%08lx\n",
581                          regs->dar < PAGE_SIZE ? "Kernel NULL pointer dereference" :
582                          "Unable to handle kernel data access",
583                          is_write ? "write" : "read", regs->dar);
584                 break;
585         case INTERRUPT_INST_STORAGE:
586         case INTERRUPT_INST_SEGMENT:
587                 pr_alert("BUG: Unable to handle kernel instruction fetch%s",
588                          regs->nip < PAGE_SIZE ? " (NULL pointer?)\n" : "\n");
589                 break;
590         case INTERRUPT_ALIGNMENT:
591                 pr_alert("BUG: Unable to handle kernel unaligned access at 0x%08lx\n",
592                          regs->dar);
593                 break;
594         default:
595                 pr_alert("BUG: Unable to handle unknown paging fault at 0x%08lx\n",
596                          regs->dar);
597                 break;
598         }
599         printk(KERN_ALERT "Faulting instruction address: 0x%08lx\n",
600                 regs->nip);
601
602         if (task_stack_end_corrupted(current))
603                 printk(KERN_ALERT "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
604
605         die("Kernel access of bad area", regs, sig);
606 }
607
608 void bad_page_fault(struct pt_regs *regs, int sig)
609 {
610         const struct exception_table_entry *entry;
611
612         /* Are we prepared to handle this fault?  */
613         entry = search_exception_tables(instruction_pointer(regs));
614         if (entry)
615                 instruction_pointer_set(regs, extable_fixup(entry));
616         else
617                 __bad_page_fault(regs, sig);
618 }
619
620 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S_64
621 DEFINE_INTERRUPT_HANDLER(do_bad_page_fault_segv)
622 {
623         bad_page_fault(regs, SIGSEGV);
624 }
625 #endif
This page took 0.069521 seconds and 4 git commands to generate.