arch/s390/mm/fault.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *  S390 version
   4  *    Copyright IBM Corp. 1999
   5  *    Author(s): Hartmut Penner ([email protected])
   6  *               Ulrich Weigand ([email protected])
   7  *
   8  *  Derived from "arch/i386/mm/fault.c"
   9  *    Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
  10  */
  11
  12 #include <linux/kernel_stat.h>
  13 #include <linux/perf_event.h>
  14 #include <linux/signal.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/sched/debug.h>
  17 #include <linux/kernel.h>
  18 #include <linux/errno.h>
  19 #include <linux/string.h>
  20 #include <linux/types.h>
  21 #include <linux/ptrace.h>
  22 #include <linux/mman.h>
  23 #include <linux/mm.h>
  24 #include <linux/compat.h>
  25 #include <linux/smp.h>
  26 #include <linux/kdebug.h>
  27 #include <linux/init.h>
  28 #include <linux/console.h>
  29 #include <linux/extable.h>
  30 #include <linux/hardirq.h>
  31 #include <linux/kprobes.h>
  32 #include <linux/uaccess.h>
  33 #include <linux/hugetlb.h>
  34 #include <linux/kfence.h>
  35 #include <asm/asm-extable.h>
  36 #include <asm/asm-offsets.h>
  37 #include <asm/diag.h>
  38 #include <asm/gmap.h>
  39 #include <asm/irq.h>
  40 #include <asm/mmu_context.h>
  41 #include <asm/facility.h>
  42 #include <asm/uv.h>
  43 #include "../kernel/entry.h"
  44
  45 #define __FAIL_ADDR_MASK -4096L
  46 #define __SUBCODE_MASK 0x0600
  47 #define __PF_RES_FIELD 0x8000000000000000ULL
  48
  49 #define VM_FAULT_BADCONTEXT     ((__force vm_fault_t) 0x010000)
  50 #define VM_FAULT_BADMAP         ((__force vm_fault_t) 0x020000)
  51 #define VM_FAULT_BADACCESS      ((__force vm_fault_t) 0x040000)
  52 #define VM_FAULT_SIGNAL         ((__force vm_fault_t) 0x080000)
  53 #define VM_FAULT_PFAULT         ((__force vm_fault_t) 0x100000)
  54
  55 enum fault_type {
  56         KERNEL_FAULT,
  57         USER_FAULT,
  58         GMAP_FAULT,
  59 };
  60
  61 static unsigned long store_indication __read_mostly;
  62
  63 static int __init fault_init(void)
  64 {
  65         if (test_facility(75))
  66                 store_indication = 0xc00;
  67         return 0;
  68 }
  69 early_initcall(fault_init);
  70
  71 /*
  72  * Find out which address space caused the exception.
  73  */
  74 static enum fault_type get_fault_type(struct pt_regs *regs)
  75 {
  76         unsigned long trans_exc_code;
  77
  78         trans_exc_code = regs->int_parm_long & 3;
  79         if (likely(trans_exc_code == 0)) {
  80                 /* primary space exception */
  81                 if (user_mode(regs))
  82                         return USER_FAULT;
  83                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_PGSTE))
  84                         return KERNEL_FAULT;
  85                 if (test_pt_regs_flag(regs, PIF_GUEST_FAULT))
  86                         return GMAP_FAULT;
  87                 return KERNEL_FAULT;
  88         }
  89         if (trans_exc_code == 2)
  90                 return USER_FAULT;
  91         if (trans_exc_code == 1) {
  92                 /* access register mode, not used in the kernel */
  93                 return USER_FAULT;
  94         }
  95         /* home space exception -> access via kernel ASCE */
  96         return KERNEL_FAULT;
  97 }
  98
  99 static int bad_address(void *p)
 100 {
 101         unsigned long dummy;
 102
 103         return get_kernel_nofault(dummy, (unsigned long *)p);
 104 }
 105
 106 static void dump_pagetable(unsigned long asce, unsigned long address)
 107 {
 108         unsigned long *table = __va(asce & _ASCE_ORIGIN);
 109
 110         pr_alert("AS:%016lx ", asce);
 111         switch (asce & _ASCE_TYPE_MASK) {
 112         case _ASCE_TYPE_REGION1:
 113                 table += (address & _REGION1_INDEX) >> _REGION1_SHIFT;
 114                 if (bad_address(table))
 115                         goto bad;
 116                 pr_cont("R1:%016lx ", *table);
 117                 if (*table & _REGION_ENTRY_INVALID)
 118                         goto out;
 119                 table = __va(*table & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
 120                 fallthrough;
 121         case _ASCE_TYPE_REGION2:
 122                 table += (address & _REGION2_INDEX) >> _REGION2_SHIFT;
 123                 if (bad_address(table))
 124                         goto bad;
 125                 pr_cont("R2:%016lx ", *table);
 126                 if (*table & _REGION_ENTRY_INVALID)
 127                         goto out;
 128                 table = __va(*table & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
 129                 fallthrough;
 130         case _ASCE_TYPE_REGION3:
 131                 table += (address & _REGION3_INDEX) >> _REGION3_SHIFT;
 132                 if (bad_address(table))
 133                         goto bad;
 134                 pr_cont("R3:%016lx ", *table);
 135                 if (*table & (_REGION_ENTRY_INVALID | _REGION3_ENTRY_LARGE))
 136                         goto out;
 137                 table = __va(*table & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
 138                 fallthrough;
 139         case _ASCE_TYPE_SEGMENT:
 140                 table += (address & _SEGMENT_INDEX) >> _SEGMENT_SHIFT;
 141                 if (bad_address(table))
 142                         goto bad;
 143                 pr_cont("S:%016lx ", *table);
 144                 if (*table & (_SEGMENT_ENTRY_INVALID | _SEGMENT_ENTRY_LARGE))
 145                         goto out;
 146                 table = __va(*table & _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN);
 147         }
 148         table += (address & _PAGE_INDEX) >> _PAGE_SHIFT;
 149         if (bad_address(table))
 150                 goto bad;
 151         pr_cont("P:%016lx ", *table);
 152 out:
 153         pr_cont("\n");
 154         return;
 155 bad:
 156         pr_cont("BAD\n");
 157 }
 158
 159 static void dump_fault_info(struct pt_regs *regs)
 160 {
 161         unsigned long asce;
 162
 163         pr_alert("Failing address: %016lx TEID: %016lx\n",
 164                  regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK, regs->int_parm_long);
 165         pr_alert("Fault in ");
 166         switch (regs->int_parm_long & 3) {
 167         case 3:
 168                 pr_cont("home space ");
 169                 break;
 170         case 2:
 171                 pr_cont("secondary space ");
 172                 break;
 173         case 1:
 174                 pr_cont("access register ");
 175                 break;
 176         case 0:
 177                 pr_cont("primary space ");
 178                 break;
 179         }
 180         pr_cont("mode while using ");
 181         switch (get_fault_type(regs)) {
 182         case USER_FAULT:
 183                 asce = S390_lowcore.user_asce;
 184                 pr_cont("user ");
 185                 break;
 186         case GMAP_FAULT:
 187                 asce = ((struct gmap *) S390_lowcore.gmap)->asce;
 188                 pr_cont("gmap ");
 189                 break;
 190         case KERNEL_FAULT:
 191                 asce = S390_lowcore.kernel_asce;
 192                 pr_cont("kernel ");
 193                 break;
 194         default:
 195                 unreachable();
 196         }
 197         pr_cont("ASCE.\n");
 198         dump_pagetable(asce, regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK);
 199 }
 200
 201 int show_unhandled_signals = 1;
 202
 203 void report_user_fault(struct pt_regs *regs, long signr, int is_mm_fault)
 204 {
 205         if ((task_pid_nr(current) > 1) && !show_unhandled_signals)
 206                 return;
 207         if (!unhandled_signal(current, signr))
 208                 return;
 209         if (!printk_ratelimit())
 210                 return;
 211         printk(KERN_ALERT "User process fault: interruption code %04x ilc:%d ",
 212                regs->int_code & 0xffff, regs->int_code >> 17);
 213         print_vma_addr(KERN_CONT "in ", regs->psw.addr);
 214         printk(KERN_CONT "\n");
 215         if (is_mm_fault)
 216                 dump_fault_info(regs);
 217         show_regs(regs);
 218 }
 219
 220 /*
 221  * Send SIGSEGV to task.  This is an external routine
 222  * to keep the stack usage of do_page_fault small.
 223  */
 224 static noinline void do_sigsegv(struct pt_regs *regs, int si_code)
 225 {
 226         report_user_fault(regs, SIGSEGV, 1);
 227         force_sig_fault(SIGSEGV, si_code,
 228                         (void __user *)(regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK));
 229 }
 230
 231 static noinline void do_no_context(struct pt_regs *regs)
 232 {
 233         if (fixup_exception(regs))
 234                 return;
 235         /*
 236          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
 237          * terminate things with extreme prejudice.
 238          */
 239         if (get_fault_type(regs) == KERNEL_FAULT)
 240                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel pointer dereference"
 241                        " in virtual kernel address space\n");
 242         else
 243                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request"
 244                        " in virtual user address space\n");
 245         dump_fault_info(regs);
 246         die(regs, "Oops");
 247 }
 248
 249 static noinline void do_low_address(struct pt_regs *regs)
 250 {
 251         /* Low-address protection hit in kernel mode means
 252            NULL pointer write access in kernel mode.  */
 253         if (regs->psw.mask & PSW_MASK_PSTATE) {
 254                 /* Low-address protection hit in user mode 'cannot happen'. */
 255                 die (regs, "Low-address protection");
 256         }
 257
 258         do_no_context(regs);
 259 }
 260
 261 static noinline void do_sigbus(struct pt_regs *regs)
 262 {
 263         /*
 264          * Send a sigbus, regardless of whether we were in kernel
 265          * or user mode.
 266          */
 267         force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR,
 268                         (void __user *)(regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK));
 269 }
 270
 271 static noinline void do_fault_error(struct pt_regs *regs, vm_fault_t fault)
 272 {
 273         int si_code;
 274
 275         switch (fault) {
 276         case VM_FAULT_BADACCESS:
 277         case VM_FAULT_BADMAP:
 278                 /* Bad memory access. Check if it is kernel or user space. */
 279                 if (user_mode(regs)) {
 280                         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
 281                         si_code = (fault == VM_FAULT_BADMAP) ?
 282                                 SEGV_MAPERR : SEGV_ACCERR;
 283                         do_sigsegv(regs, si_code);
 284                         break;
 285                 }
 286                 fallthrough;
 287         case VM_FAULT_BADCONTEXT:
 288         case VM_FAULT_PFAULT:
 289                 do_no_context(regs);
 290                 break;
 291         case VM_FAULT_SIGNAL:
 292                 if (!user_mode(regs))
 293                         do_no_context(regs);
 294                 break;
 295         default: /* fault & VM_FAULT_ERROR */
 296                 if (fault & VM_FAULT_OOM) {
 297                         if (!user_mode(regs))
 298                                 do_no_context(regs);
 299                         else
 300                                 pagefault_out_of_memory();
 301                 } else if (fault & VM_FAULT_SIGSEGV) {
 302                         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 303                         if (!user_mode(regs))
 304                                 do_no_context(regs);
 305                         else
 306                                 do_sigsegv(regs, SEGV_MAPERR);
 307                 } else if (fault & VM_FAULT_SIGBUS) {
 308                         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 309                         if (!user_mode(regs))
 310                                 do_no_context(regs);
 311                         else
 312                                 do_sigbus(regs);
 313                 } else
 314                         BUG();
 315                 break;
 316         }
 317 }
 318
 319 /*
 320  * This routine handles page faults.  It determines the address,
 321  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
 322  * routines.
 323  *
 324  * interruption code (int_code):
 325  *   04       Protection           ->  Write-Protection  (suppression)
 326  *   10       Segment translation  ->  Not present       (nullification)
 327  *   11       Page translation     ->  Not present       (nullification)
 328  *   3b       Region third trans.  ->  Not present       (nullification)
 329  */
 330 static inline vm_fault_t do_exception(struct pt_regs *regs, int access)
 331 {
 332         struct gmap *gmap;
 333         struct task_struct *tsk;
 334         struct mm_struct *mm;
 335         struct vm_area_struct *vma;
 336         enum fault_type type;
 337         unsigned long trans_exc_code;
 338         unsigned long address;
 339         unsigned int flags;
 340         vm_fault_t fault;
 341         bool is_write;
 342
 343         tsk = current;
 344         /*
 345          * The instruction that caused the program check has
 346          * been nullified. Don't signal single step via SIGTRAP.
 347          */
 348         clear_thread_flag(TIF_PER_TRAP);
 349
 350         if (kprobe_page_fault(regs, 14))
 351                 return 0;
 352
 353         mm = tsk->mm;
 354         trans_exc_code = regs->int_parm_long;
 355         address = trans_exc_code & __FAIL_ADDR_MASK;
 356         is_write = (trans_exc_code & store_indication) == 0x400;
 357
 358         /*
 359          * Verify that the fault happened in user space, that
 360          * we are not in an interrupt and that there is a
 361          * user context.
 362          */
 363         fault = VM_FAULT_BADCONTEXT;
 364         type = get_fault_type(regs);
 365         switch (type) {
 366         case KERNEL_FAULT:
 367                 if (kfence_handle_page_fault(address, is_write, regs))
 368                         return 0;
 369                 goto out;
 370         case USER_FAULT:
 371         case GMAP_FAULT:
 372                 if (faulthandler_disabled() || !mm)
 373                         goto out;
 374                 break;
 375         }
 376
 377         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);
 378         flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;
 379         if (user_mode(regs))
 380                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
 381         if (is_write)
 382                 access = VM_WRITE;
 383         if (access == VM_WRITE)
 384                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
 385         mmap_read_lock(mm);
 386
 387         gmap = NULL;
 388         if (IS_ENABLED(CONFIG_PGSTE) && type == GMAP_FAULT) {
 389                 gmap = (struct gmap *) S390_lowcore.gmap;
 390                 current->thread.gmap_addr = address;
 391                 current->thread.gmap_write_flag = !!(flags & FAULT_FLAG_WRITE);
 392                 current->thread.gmap_int_code = regs->int_code & 0xffff;
 393                 address = __gmap_translate(gmap, address);
 394                 if (address == -EFAULT) {
 395                         fault = VM_FAULT_BADMAP;
 396                         goto out_up;
 397                 }
 398                 if (gmap->pfault_enabled)
 399                         flags |= FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT;
 400         }
 401
 402 retry:
 403         fault = VM_FAULT_BADMAP;
 404         vma = find_vma(mm, address);
 405         if (!vma)
 406                 goto out_up;
 407
 408         if (unlikely(vma->vm_start > address)) {
 409                 if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
 410                         goto out_up;
 411                 if (expand_stack(vma, address))
 412                         goto out_up;
 413         }
 414
 415         /*
 416          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
 417          * we can handle it..
 418          */
 419         fault = VM_FAULT_BADACCESS;
 420         if (unlikely(!(vma->vm_flags & access)))
 421                 goto out_up;
 422
 423         /*
 424          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
 425          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
 426          * the fault.
 427          */
 428         fault = handle_mm_fault(vma, address, flags, regs);
 429         if (fault_signal_pending(fault, regs)) {
 430                 fault = VM_FAULT_SIGNAL;
 431                 if (flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT)
 432                         goto out_up;
 433                 goto out;
 434         }
 435
 436         /* The fault is fully completed (including releasing mmap lock) */
 437         if (fault & VM_FAULT_COMPLETED) {
 438                 if (gmap) {
 439                         mmap_read_lock(mm);
 440                         goto out_gmap;
 441                 }
 442                 fault = 0;
 443                 goto out;
 444         }
 445
 446         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR))
 447                 goto out_up;
 448
 449         if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
 450                 if (IS_ENABLED(CONFIG_PGSTE) && gmap &&
 451                         (flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT)) {
 452                         /*
 453                          * FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT has been set, mmap_lock has
 454                          * not been released
 455                          */
 456                         current->thread.gmap_pfault = 1;
 457                         fault = VM_FAULT_PFAULT;
 458                         goto out_up;
 459                 }
 460                 flags &= ~FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT;
 461                 flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
 462                 mmap_read_lock(mm);
 463                 goto retry;
 464         }
 465 out_gmap:
 466         if (IS_ENABLED(CONFIG_PGSTE) && gmap) {
 467                 address =  __gmap_link(gmap, current->thread.gmap_addr,
 468                                        address);
 469                 if (address == -EFAULT) {
 470                         fault = VM_FAULT_BADMAP;
 471                         goto out_up;
 472                 }
 473                 if (address == -ENOMEM) {
 474                         fault = VM_FAULT_OOM;
 475                         goto out_up;
 476                 }
 477         }
 478         fault = 0;
 479 out_up:
 480         mmap_read_unlock(mm);
 481 out:
 482         return fault;
 483 }
 484
 485 void do_protection_exception(struct pt_regs *regs)
 486 {
 487         unsigned long trans_exc_code;
 488         int access;
 489         vm_fault_t fault;
 490
 491         trans_exc_code = regs->int_parm_long;
 492         /*
 493          * Protection exceptions are suppressing, decrement psw address.
 494          * The exception to this rule are aborted transactions, for these
 495          * the PSW already points to the correct location.
 496          */
 497         if (!(regs->int_code & 0x200))
 498                 regs->psw.addr = __rewind_psw(regs->psw, regs->int_code >> 16);
 499         /*
 500          * Check for low-address protection.  This needs to be treated
 501          * as a special case because the translation exception code
 502          * field is not guaranteed to contain valid data in this case.
 503          */
 504         if (unlikely(!(trans_exc_code & 4))) {
 505                 do_low_address(regs);
 506                 return;
 507         }
 508         if (unlikely(MACHINE_HAS_NX && (trans_exc_code & 0x80))) {
 509                 regs->int_parm_long = (trans_exc_code & ~PAGE_MASK) |
 510                                         (regs->psw.addr & PAGE_MASK);
 511                 access = VM_EXEC;
 512                 fault = VM_FAULT_BADACCESS;
 513         } else {
 514                 access = VM_WRITE;
 515                 fault = do_exception(regs, access);
 516         }
 517         if (unlikely(fault))
 518                 do_fault_error(regs, fault);
 519 }
 520 NOKPROBE_SYMBOL(do_protection_exception);
 521
 522 void do_dat_exception(struct pt_regs *regs)
 523 {
 524         int access;
 525         vm_fault_t fault;
 526
 527         access = VM_ACCESS_FLAGS;
 528         fault = do_exception(regs, access);
 529         if (unlikely(fault))
 530                 do_fault_error(regs, fault);
 531 }
 532 NOKPROBE_SYMBOL(do_dat_exception);
 533
 534 #ifdef CONFIG_PFAULT
 535 /*
 536  * 'pfault' pseudo page faults routines.
 537  */
 538 static int pfault_disable;
 539
 540 static int __init nopfault(char *str)
 541 {
 542         pfault_disable = 1;
 543         return 1;
 544 }
 545
 546 __setup("nopfault", nopfault);
 547
 548 struct pfault_refbk {
 549         u16 refdiagc;
 550         u16 reffcode;
 551         u16 refdwlen;
 552         u16 refversn;
 553         u64 refgaddr;
 554         u64 refselmk;
 555         u64 refcmpmk;
 556         u64 reserved;
 557 } __attribute__ ((packed, aligned(8)));
 558
 559 static struct pfault_refbk pfault_init_refbk = {
 560         .refdiagc = 0x258,
 561         .reffcode = 0,
 562         .refdwlen = 5,
 563         .refversn = 2,
 564         .refgaddr = __LC_LPP,
 565         .refselmk = 1ULL << 48,
 566         .refcmpmk = 1ULL << 48,
 567         .reserved = __PF_RES_FIELD
 568 };
 569
 570 int pfault_init(void)
 571 {
 572         int rc;
 573
 574         if (pfault_disable)
 575                 return -1;
 576         diag_stat_inc(DIAG_STAT_X258);
 577         asm volatile(
 578                 "       diag    %1,%0,0x258\n"
 579                 "0:     j       2f\n"
 580                 "1:     la      %0,8\n"
 581                 "2:\n"
 582                 EX_TABLE(0b,1b)
 583                 : "=d" (rc)
 584                 : "a" (&pfault_init_refbk), "m" (pfault_init_refbk) : "cc");
 585         return rc;
 586 }
 587
 588 static struct pfault_refbk pfault_fini_refbk = {
 589         .refdiagc = 0x258,
 590         .reffcode = 1,
 591         .refdwlen = 5,
 592         .refversn = 2,
 593 };
 594
 595 void pfault_fini(void)
 596 {
 597
 598         if (pfault_disable)
 599                 return;
 600         diag_stat_inc(DIAG_STAT_X258);
 601         asm volatile(
 602                 "       diag    %0,0,0x258\n"
 603                 "0:     nopr    %%r7\n"
 604                 EX_TABLE(0b,0b)
 605                 : : "a" (&pfault_fini_refbk), "m" (pfault_fini_refbk) : "cc");
 606 }
 607
 608 static DEFINE_SPINLOCK(pfault_lock);
 609 static LIST_HEAD(pfault_list);
 610
 611 #define PF_COMPLETE     0x0080
 612
 613 /*
 614  * The mechanism of our pfault code: if Linux is running as guest, runs a user
 615  * space process and the user space process accesses a page that the host has
 616  * paged out we get a pfault interrupt.
 617  *
 618  * This allows us, within the guest, to schedule a different process. Without
 619  * this mechanism the host would have to suspend the whole virtual cpu until
 620  * the page has been paged in.
 621  *
 622  * So when we get such an interrupt then we set the state of the current task
 623  * to uninterruptible and also set the need_resched flag. Both happens within
 624  * interrupt context(!). If we later on want to return to user space we
 625  * recognize the need_resched flag and then call schedule().  It's not very
 626  * obvious how this works...
 627  *
 628  * Of course we have a lot of additional fun with the completion interrupt (->
 629  * host signals that a page of a process has been paged in and the process can
 630  * continue to run). This interrupt can arrive on any cpu and, since we have
 631  * virtual cpus, actually appear before the interrupt that signals that a page
 632  * is missing.
 633  */
 634 static void pfault_interrupt(struct ext_code ext_code,
 635                              unsigned int param32, unsigned long param64)
 636 {
 637         struct task_struct *tsk;
 638         __u16 subcode;
 639         pid_t pid;
 640
 641         /*
 642          * Get the external interruption subcode & pfault initial/completion
 643          * signal bit. VM stores this in the 'cpu address' field associated
 644          * with the external interrupt.
 645          */
 646         subcode = ext_code.subcode;
 647         if ((subcode & 0xff00) != __SUBCODE_MASK)
 648                 return;
 649         inc_irq_stat(IRQEXT_PFL);
 650         /* Get the token (= pid of the affected task). */
 651         pid = param64 & LPP_PID_MASK;
 652         rcu_read_lock();
 653         tsk = find_task_by_pid_ns(pid, &init_pid_ns);
 654         if (tsk)
 655                 get_task_struct(tsk);
 656         rcu_read_unlock();
 657         if (!tsk)
 658                 return;
 659         spin_lock(&pfault_lock);
 660         if (subcode & PF_COMPLETE) {
 661                 /* signal bit is set -> a page has been swapped in by VM */
 662                 if (tsk->thread.pfault_wait == 1) {
 663                         /* Initial interrupt was faster than the completion
 664                          * interrupt. pfault_wait is valid. Set pfault_wait
 665                          * back to zero and wake up the process. This can
 666                          * safely be done because the task is still sleeping
 667                          * and can't produce new pfaults. */
 668                         tsk->thread.pfault_wait = 0;
 669                         list_del(&tsk->thread.list);
 670                         wake_up_process(tsk);
 671                         put_task_struct(tsk);
 672                 } else {
 673                         /* Completion interrupt was faster than initial
 674                          * interrupt. Set pfault_wait to -1 so the initial
 675                          * interrupt doesn't put the task to sleep.
 676                          * If the task is not running, ignore the completion
 677                          * interrupt since it must be a leftover of a PFAULT
 678                          * CANCEL operation which didn't remove all pending
 679                          * completion interrupts. */
 680                         if (task_is_running(tsk))
 681                                 tsk->thread.pfault_wait = -1;
 682                 }
 683         } else {
 684                 /* signal bit not set -> a real page is missing. */
 685                 if (WARN_ON_ONCE(tsk != current))
 686                         goto out;
 687                 if (tsk->thread.pfault_wait == 1) {
 688                         /* Already on the list with a reference: put to sleep */
 689                         goto block;
 690                 } else if (tsk->thread.pfault_wait == -1) {
 691                         /* Completion interrupt was faster than the initial
 692                          * interrupt (pfault_wait == -1). Set pfault_wait
 693                          * back to zero and exit. */
 694                         tsk->thread.pfault_wait = 0;
 695                 } else {
 696                         /* Initial interrupt arrived before completion
 697                          * interrupt. Let the task sleep.
 698                          * An extra task reference is needed since a different
 699                          * cpu may set the task state to TASK_RUNNING again
 700                          * before the scheduler is reached. */
 701                         get_task_struct(tsk);
 702                         tsk->thread.pfault_wait = 1;
 703                         list_add(&tsk->thread.list, &pfault_list);
 704 block:
 705                         /* Since this must be a userspace fault, there
 706                          * is no kernel task state to trample. Rely on the
 707                          * return to userspace schedule() to block. */
 708                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 709                         set_tsk_need_resched(tsk);
 710                         set_preempt_need_resched();
 711                 }
 712         }
 713 out:
 714         spin_unlock(&pfault_lock);
 715         put_task_struct(tsk);
 716 }
 717
 718 static int pfault_cpu_dead(unsigned int cpu)
 719 {
 720         struct thread_struct *thread, *next;
 721         struct task_struct *tsk;
 722
 723         spin_lock_irq(&pfault_lock);
 724         list_for_each_entry_safe(thread, next, &pfault_list, list) {
 725                 thread->pfault_wait = 0;
 726                 list_del(&thread->list);
 727                 tsk = container_of(thread, struct task_struct, thread);
 728                 wake_up_process(tsk);
 729                 put_task_struct(tsk);
 730         }
 731         spin_unlock_irq(&pfault_lock);
 732         return 0;
 733 }
 734
 735 static int __init pfault_irq_init(void)
 736 {
 737         int rc;
 738
 739         rc = register_external_irq(EXT_IRQ_CP_SERVICE, pfault_interrupt);
 740         if (rc)
 741                 goto out_extint;
 742         rc = pfault_init() == 0 ? 0 : -EOPNOTSUPP;
 743         if (rc)
 744                 goto out_pfault;
 745         irq_subclass_register(IRQ_SUBCLASS_SERVICE_SIGNAL);
 746         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_S390_PFAULT_DEAD, "s390/pfault:dead",
 747                                   NULL, pfault_cpu_dead);
 748         return 0;
 749
 750 out_pfault:
 751         unregister_external_irq(EXT_IRQ_CP_SERVICE, pfault_interrupt);
 752 out_extint:
 753         pfault_disable = 1;
 754         return rc;
 755 }
 756 early_initcall(pfault_irq_init);
 757
 758 #endif /* CONFIG_PFAULT */
 759
 760 #if IS_ENABLED(CONFIG_PGSTE)
 761
 762 void do_secure_storage_access(struct pt_regs *regs)
 763 {
 764         unsigned long addr = regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK;
 765         struct vm_area_struct *vma;
 766         struct mm_struct *mm;
 767         struct page *page;
 768         struct gmap *gmap;
 769         int rc;
 770
 771         /*
 772          * bit 61 tells us if the address is valid, if it's not we
 773          * have a major problem and should stop the kernel or send a
 774          * SIGSEGV to the process. Unfortunately bit 61 is not
 775          * reliable without the misc UV feature so we need to check
 776          * for that as well.
 777          */
 778         if (test_bit_inv(BIT_UV_FEAT_MISC, &uv_info.uv_feature_indications) &&
 779             !test_bit_inv(61, &regs->int_parm_long)) {
 780                 /*
 781                  * When this happens, userspace did something that it
 782                  * was not supposed to do, e.g. branching into secure
 783                  * memory. Trigger a segmentation fault.
 784                  */
 785                 if (user_mode(regs)) {
 786                         send_sig(SIGSEGV, current, 0);
 787                         return;
 788                 }
 789
 790                 /*
 791                  * The kernel should never run into this case and we
 792                  * have no way out of this situation.
 793                  */
 794                 panic("Unexpected PGM 0x3d with TEID bit 61=0");
 795         }
 796
 797         switch (get_fault_type(regs)) {
 798         case GMAP_FAULT:
 799                 mm = current->mm;
 800                 gmap = (struct gmap *)S390_lowcore.gmap;
 801                 mmap_read_lock(mm);
 802                 addr = __gmap_translate(gmap, addr);
 803                 mmap_read_unlock(mm);
 804                 if (IS_ERR_VALUE(addr)) {
 805                         do_fault_error(regs, VM_FAULT_BADMAP);
 806                         break;
 807                 }
 808                 fallthrough;
 809         case USER_FAULT:
 810                 mm = current->mm;
 811                 mmap_read_lock(mm);
 812                 vma = find_vma(mm, addr);
 813                 if (!vma) {
 814                         mmap_read_unlock(mm);
 815                         do_fault_error(regs, VM_FAULT_BADMAP);
 816                         break;
 817                 }
 818                 page = follow_page(vma, addr, FOLL_WRITE | FOLL_GET);
 819                 if (IS_ERR_OR_NULL(page)) {
 820                         mmap_read_unlock(mm);
 821                         break;
 822                 }
 823                 if (arch_make_page_accessible(page))
 824                         send_sig(SIGSEGV, current, 0);
 825                 put_page(page);
 826                 mmap_read_unlock(mm);
 827                 break;
 828         case KERNEL_FAULT:
 829                 page = phys_to_page(addr);
 830                 if (unlikely(!try_get_page(page)))
 831                         break;
 832                 rc = arch_make_page_accessible(page);
 833                 put_page(page);
 834                 if (rc)
 835                         BUG();
 836                 break;
 837         default:
 838                 do_fault_error(regs, VM_FAULT_BADMAP);
 839                 WARN_ON_ONCE(1);
 840         }
 841 }
 842 NOKPROBE_SYMBOL(do_secure_storage_access);
 843
 844 void do_non_secure_storage_access(struct pt_regs *regs)
 845 {
 846         unsigned long gaddr = regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK;
 847         struct gmap *gmap = (struct gmap *)S390_lowcore.gmap;
 848
 849         if (get_fault_type(regs) != GMAP_FAULT) {
 850                 do_fault_error(regs, VM_FAULT_BADMAP);
 851                 WARN_ON_ONCE(1);
 852                 return;
 853         }
 854
 855         if (gmap_convert_to_secure(gmap, gaddr) == -EINVAL)
 856                 send_sig(SIGSEGV, current, 0);
 857 }
 858 NOKPROBE_SYMBOL(do_non_secure_storage_access);
 859
 860 void do_secure_storage_violation(struct pt_regs *regs)
 861 {
 862         unsigned long gaddr = regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK;
 863         struct gmap *gmap = (struct gmap *)S390_lowcore.gmap;
 864
 865         /*
 866          * If the VM has been rebooted, its address space might still contain
 867          * secure pages from the previous boot.
 868          * Clear the page so it can be reused.
 869          */
 870         if (!gmap_destroy_page(gmap, gaddr))
 871                 return;
 872         /*
 873          * Either KVM messed up the secure guest mapping or the same
 874          * page is mapped into multiple secure guests.
 875          *
 876          * This exception is only triggered when a guest 2 is running
 877          * and can therefore never occur in kernel context.
 878          */
 879         printk_ratelimited(KERN_WARNING
 880                            "Secure storage violation in task: %s, pid %d\n",
 881                            current->comm, current->pid);
 882         send_sig(SIGSEGV, current, 0);
 883 }
 884
 885 #endif /* CONFIG_PGSTE */