arch/loongarch/mm/fault.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2020-2022 Loongson Technology Corporation Limited
   4  *
   5  * Derived from MIPS:
   6  * Copyright (C) 1995 - 2000 by Ralf Baechle
   7  */
   8 #include <linux/context_tracking.h>
   9 #include <linux/signal.h>
  10 #include <linux/sched.h>
  11 #include <linux/interrupt.h>
  12 #include <linux/kernel.h>
  13 #include <linux/entry-common.h>
  14 #include <linux/errno.h>
  15 #include <linux/string.h>
  16 #include <linux/types.h>
  17 #include <linux/ptrace.h>
  18 #include <linux/ratelimit.h>
  19 #include <linux/mman.h>
  20 #include <linux/mm.h>
  21 #include <linux/smp.h>
  22 #include <linux/kdebug.h>
  23 #include <linux/kprobes.h>
  24 #include <linux/perf_event.h>
  25 #include <linux/uaccess.h>
  26
  27 #include <asm/branch.h>
  28 #include <asm/mmu_context.h>
  29 #include <asm/ptrace.h>
  30
  31 int show_unhandled_signals = 1;
  32
  33 static void __kprobes no_context(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
  34 {
  35         const int field = sizeof(unsigned long) * 2;
  36
  37         /* Are we prepared to handle this kernel fault?  */
  38         if (fixup_exception(regs))
  39                 return;
  40
  41         /*
  42          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
  43          * terminate things with extreme prejudice.
  44          */
  45         bust_spinlocks(1);
  46
  47         pr_alert("CPU %d Unable to handle kernel paging request at "
  48                "virtual address %0*lx, era == %0*lx, ra == %0*lx\n",
  49                raw_smp_processor_id(), field, address, field, regs->csr_era,
  50                field,  regs->regs[1]);
  51         die("Oops", regs);
  52 }
  53
  54 static void __kprobes do_out_of_memory(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
  55 {
  56         /*
  57          * We ran out of memory, call the OOM killer, and return the userspace
  58          * (which will retry the fault, or kill us if we got oom-killed).
  59          */
  60         if (!user_mode(regs)) {
  61                 no_context(regs, address);
  62                 return;
  63         }
  64         pagefault_out_of_memory();
  65 }
  66
  67 static void __kprobes do_sigbus(struct pt_regs *regs,
  68                 unsigned long write, unsigned long address, int si_code)
  69 {
  70         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
  71         if (!user_mode(regs)) {
  72                 no_context(regs, address);
  73                 return;
  74         }
  75
  76         /*
  77          * Send a sigbus, regardless of whether we were in kernel
  78          * or user mode.
  79          */
  80         current->thread.csr_badvaddr = address;
  81         current->thread.trap_nr = read_csr_excode();
  82         force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, (void __user *)address);
  83 }
  84
  85 static void __kprobes do_sigsegv(struct pt_regs *regs,
  86                 unsigned long write, unsigned long address, int si_code)
  87 {
  88         const int field = sizeof(unsigned long) * 2;
  89         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(ratelimit_state, 5 * HZ, 10);
  90
  91         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
  92         if (!user_mode(regs)) {
  93                 no_context(regs, address);
  94                 return;
  95         }
  96
  97         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
  98         current->thread.csr_badvaddr = address;
  99         if (!write)
 100                 current->thread.error_code = 1;
 101         else
 102                 current->thread.error_code = 2;
 103         current->thread.trap_nr = read_csr_excode();
 104
 105         if (show_unhandled_signals &&
 106             unhandled_signal(current, SIGSEGV) && __ratelimit(&ratelimit_state)) {
 107                 pr_info("do_page_fault(): sending SIGSEGV to %s for invalid %s %0*lx\n",
 108                         current->comm,
 109                         write ? "write access to" : "read access from",
 110                         field, address);
 111                 pr_info("era = %0*lx in", field,
 112                         (unsigned long) regs->csr_era);
 113                 print_vma_addr(KERN_CONT " ", regs->csr_era);
 114                 pr_cont("\n");
 115                 pr_info("ra  = %0*lx in", field,
 116                         (unsigned long) regs->regs[1]);
 117                 print_vma_addr(KERN_CONT " ", regs->regs[1]);
 118                 pr_cont("\n");
 119         }
 120         force_sig_fault(SIGSEGV, si_code, (void __user *)address);
 121 }
 122
 123 /*
 124  * This routine handles page faults.  It determines the address,
 125  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
 126  * routines.
 127  */
 128 static void __kprobes __do_page_fault(struct pt_regs *regs,
 129                         unsigned long write, unsigned long address)
 130 {
 131         int si_code = SEGV_MAPERR;
 132         unsigned int flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;
 133         struct task_struct *tsk = current;
 134         struct mm_struct *mm = tsk->mm;
 135         struct vm_area_struct *vma = NULL;
 136         vm_fault_t fault;
 137
 138         if (kprobe_page_fault(regs, current->thread.trap_nr))
 139                 return;
 140
 141         /*
 142          * We fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
 143          * 'reference' page table is init_mm.pgd.
 144          *
 145          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
 146          * be in an interrupt or a critical region, and should
 147          * only copy the information from the master page table,
 148          * nothing more.
 149          */
 150         if (address & __UA_LIMIT) {
 151                 if (!user_mode(regs))
 152                         no_context(regs, address);
 153                 else
 154                         do_sigsegv(regs, write, address, si_code);
 155                 return;
 156         }
 157
 158         /*
 159          * If we're in an interrupt or have no user
 160          * context, we must not take the fault..
 161          */
 162         if (faulthandler_disabled() || !mm) {
 163                 do_sigsegv(regs, write, address, si_code);
 164                 return;
 165         }
 166
 167         if (user_mode(regs))
 168                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
 169
 170         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);
 171 retry:
 172         mmap_read_lock(mm);
 173         vma = find_vma(mm, address);
 174         if (!vma)
 175                 goto bad_area;
 176         if (vma->vm_start <= address)
 177                 goto good_area;
 178         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
 179                 goto bad_area;
 180         if (!expand_stack(vma, address))
 181                 goto good_area;
 182 /*
 183  * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
 184  * Fix it, but check if it's kernel or user first..
 185  */
 186 bad_area:
 187         mmap_read_unlock(mm);
 188         do_sigsegv(regs, write, address, si_code);
 189         return;
 190
 191 /*
 192  * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
 193  * we can handle it..
 194  */
 195 good_area:
 196         si_code = SEGV_ACCERR;
 197
 198         if (write) {
 199                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
 200                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
 201                         goto bad_area;
 202         } else {
 203                 if (!(vma->vm_flags & VM_READ) && address != exception_era(regs))
 204                         goto bad_area;
 205                 if (!(vma->vm_flags & VM_EXEC) && address == exception_era(regs))
 206                         goto bad_area;
 207         }
 208
 209         /*
 210          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
 211          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
 212          * the fault.
 213          */
 214         fault = handle_mm_fault(vma, address, flags, regs);
 215
 216         if (fault_signal_pending(fault, regs)) {
 217                 if (!user_mode(regs))
 218                         no_context(regs, address);
 219                 return;
 220         }
 221
 222         /* The fault is fully completed (including releasing mmap lock) */
 223         if (fault & VM_FAULT_COMPLETED)
 224                 return;
 225
 226         if (unlikely(fault & VM_FAULT_RETRY)) {
 227                 flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
 228
 229                 /*
 230                  * No need to mmap_read_unlock(mm) as we would
 231                  * have already released it in __lock_page_or_retry
 232                  * in mm/filemap.c.
 233                  */
 234                 goto retry;
 235         }
 236         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
 237                 mmap_read_unlock(mm);
 238                 if (fault & VM_FAULT_OOM) {
 239                         do_out_of_memory(regs, address);
 240                         return;
 241                 } else if (fault & VM_FAULT_SIGSEGV) {
 242                         do_sigsegv(regs, write, address, si_code);
 243                         return;
 244                 } else if (fault & (VM_FAULT_SIGBUS|VM_FAULT_HWPOISON|VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)) {
 245                         do_sigbus(regs, write, address, si_code);
 246                         return;
 247                 }
 248                 BUG();
 249         }
 250
 251         mmap_read_unlock(mm);
 252 }
 253
 254 asmlinkage void __kprobes do_page_fault(struct pt_regs *regs,
 255                         unsigned long write, unsigned long address)
 256 {
 257         irqentry_state_t state = irqentry_enter(regs);
 258
 259         /* Enable interrupt if enabled in parent context */
 260         if (likely(regs->csr_prmd & CSR_PRMD_PIE))
 261                 local_irq_enable();
 262
 263         __do_page_fault(regs, write, address);
 264
 265         local_irq_disable();
 266
 267         irqentry_exit(regs, state);
 268 }