]> Git Repo - linux.git/blob - arch/powerpc/mm/fault.c
signal/powerpc: Remove pkey parameter from __bad_area
[linux.git] / arch / powerpc / mm / fault.c
1 /*
2  *  PowerPC version
3  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas ([email protected])
4  *
5  *  Derived from "arch/i386/mm/fault.c"
6  *    Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
7  *
8  *  Modified by Cort Dougan and Paul Mackerras.
9  *
10  *  Modified for PPC64 by Dave Engebretsen ([email protected])
11  *
12  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
13  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
14  *  as published by the Free Software Foundation; either version
15  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
16  */
17
18 #include <linux/signal.h>
19 #include <linux/sched.h>
20 #include <linux/sched/task_stack.h>
21 #include <linux/kernel.h>
22 #include <linux/errno.h>
23 #include <linux/string.h>
24 #include <linux/types.h>
25 #include <linux/pagemap.h>
26 #include <linux/ptrace.h>
27 #include <linux/mman.h>
28 #include <linux/mm.h>
29 #include <linux/interrupt.h>
30 #include <linux/highmem.h>
31 #include <linux/extable.h>
32 #include <linux/kprobes.h>
33 #include <linux/kdebug.h>
34 #include <linux/perf_event.h>
35 #include <linux/ratelimit.h>
36 #include <linux/context_tracking.h>
37 #include <linux/hugetlb.h>
38 #include <linux/uaccess.h>
39
40 #include <asm/firmware.h>
41 #include <asm/page.h>
42 #include <asm/pgtable.h>
43 #include <asm/mmu.h>
44 #include <asm/mmu_context.h>
45 #include <asm/siginfo.h>
46 #include <asm/debug.h>
47
48 static inline bool notify_page_fault(struct pt_regs *regs)
49 {
50         bool ret = false;
51
52 #ifdef CONFIG_KPROBES
53         /* kprobe_running() needs smp_processor_id() */
54         if (!user_mode(regs)) {
55                 preempt_disable();
56                 if (kprobe_running() && kprobe_fault_handler(regs, 11))
57                         ret = true;
58                 preempt_enable();
59         }
60 #endif /* CONFIG_KPROBES */
61
62         if (unlikely(debugger_fault_handler(regs)))
63                 ret = true;
64
65         return ret;
66 }
67
68 /*
69  * Check whether the instruction inst is a store using
70  * an update addressing form which will update r1.
71  */
72 static bool store_updates_sp(unsigned int inst)
73 {
74         /* check for 1 in the rA field */
75         if (((inst >> 16) & 0x1f) != 1)
76                 return false;
77         /* check major opcode */
78         switch (inst >> 26) {
79         case OP_STWU:
80         case OP_STBU:
81         case OP_STHU:
82         case OP_STFSU:
83         case OP_STFDU:
84                 return true;
85         case OP_STD:    /* std or stdu */
86                 return (inst & 3) == 1;
87         case OP_31:
88                 /* check minor opcode */
89                 switch ((inst >> 1) & 0x3ff) {
90                 case OP_31_XOP_STDUX:
91                 case OP_31_XOP_STWUX:
92                 case OP_31_XOP_STBUX:
93                 case OP_31_XOP_STHUX:
94                 case OP_31_XOP_STFSUX:
95                 case OP_31_XOP_STFDUX:
96                         return true;
97                 }
98         }
99         return false;
100 }
101 /*
102  * do_page_fault error handling helpers
103  */
104
105 static int
106 __bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, unsigned long address, int si_code,
107                 int pkey)
108 {
109         /*
110          * If we are in kernel mode, bail out with a SEGV, this will
111          * be caught by the assembly which will restore the non-volatile
112          * registers before calling bad_page_fault()
113          */
114         if (!user_mode(regs))
115                 return SIGSEGV;
116
117         _exception_pkey(SIGSEGV, regs, si_code, address, pkey);
118
119         return 0;
120 }
121
122 static noinline int bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
123 {
124         return __bad_area_nosemaphore(regs, address, SEGV_MAPERR, 0);
125 }
126
127 static int __bad_area(struct pt_regs *regs, unsigned long address, int si_code)
128 {
129         struct mm_struct *mm = current->mm;
130
131         /*
132          * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
133          * Fix it, but check if it's kernel or user first..
134          */
135         up_read(&mm->mmap_sem);
136
137         return __bad_area_nosemaphore(regs, address, si_code, 0);
138 }
139
140 static noinline int bad_area(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
141 {
142         return __bad_area(regs, address, SEGV_MAPERR);
143 }
144
145 static int bad_key_fault_exception(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
146                                     int pkey)
147 {
148         return __bad_area_nosemaphore(regs, address, SEGV_PKUERR, pkey);
149 }
150
151 static noinline int bad_access(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
152 {
153         return __bad_area(regs, address, SEGV_ACCERR);
154 }
155
156 static int do_sigbus(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
157                      vm_fault_t fault)
158 {
159         siginfo_t info;
160
161         if (!user_mode(regs))
162                 return SIGBUS;
163
164         current->thread.trap_nr = BUS_ADRERR;
165         clear_siginfo(&info);
166         info.si_signo = SIGBUS;
167         info.si_errno = 0;
168         info.si_code = BUS_ADRERR;
169         info.si_addr = (void __user *)address;
170 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
171         if (fault & (VM_FAULT_HWPOISON|VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)) {
172                 unsigned int lsb = 0; /* shutup gcc */
173
174                 pr_err("MCE: Killing %s:%d due to hardware memory corruption fault at %lx\n",
175                         current->comm, current->pid, address);
176
177                 if (fault & VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
178                         lsb = hstate_index_to_shift(VM_FAULT_GET_HINDEX(fault));
179                 if (fault & VM_FAULT_HWPOISON)
180                         lsb = PAGE_SHIFT;
181
182                 force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR, (void __user *)address, lsb,
183                                  current);
184                 return 0;
185         }
186
187 #endif
188         force_sig_info(SIGBUS, &info, current);
189         return 0;
190 }
191
192 static int mm_fault_error(struct pt_regs *regs, unsigned long addr,
193                                 vm_fault_t fault)
194 {
195         /*
196          * Kernel page fault interrupted by SIGKILL. We have no reason to
197          * continue processing.
198          */
199         if (fatal_signal_pending(current) && !user_mode(regs))
200                 return SIGKILL;
201
202         /* Out of memory */
203         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
204                 /*
205                  * We ran out of memory, or some other thing happened to us that
206                  * made us unable to handle the page fault gracefully.
207                  */
208                 if (!user_mode(regs))
209                         return SIGSEGV;
210                 pagefault_out_of_memory();
211         } else {
212                 if (fault & (VM_FAULT_SIGBUS|VM_FAULT_HWPOISON|
213                              VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
214                         return do_sigbus(regs, addr, fault);
215                 else if (fault & VM_FAULT_SIGSEGV)
216                         return bad_area_nosemaphore(regs, addr);
217                 else
218                         BUG();
219         }
220         return 0;
221 }
222
223 /* Is this a bad kernel fault ? */
224 static bool bad_kernel_fault(bool is_exec, unsigned long error_code,
225                              unsigned long address)
226 {
227         if (is_exec && (error_code & (DSISR_NOEXEC_OR_G | DSISR_KEYFAULT))) {
228                 printk_ratelimited(KERN_CRIT "kernel tried to execute"
229                                    " exec-protected page (%lx) -"
230                                    "exploit attempt? (uid: %d)\n",
231                                    address, from_kuid(&init_user_ns,
232                                                       current_uid()));
233         }
234         return is_exec || (address >= TASK_SIZE);
235 }
236
237 static bool bad_stack_expansion(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
238                                 struct vm_area_struct *vma, unsigned int flags,
239                                 bool *must_retry)
240 {
241         /*
242          * N.B. The POWER/Open ABI allows programs to access up to
243          * 288 bytes below the stack pointer.
244          * The kernel signal delivery code writes up to about 1.5kB
245          * below the stack pointer (r1) before decrementing it.
246          * The exec code can write slightly over 640kB to the stack
247          * before setting the user r1.  Thus we allow the stack to
248          * expand to 1MB without further checks.
249          */
250         if (address + 0x100000 < vma->vm_end) {
251                 unsigned int __user *nip = (unsigned int __user *)regs->nip;
252                 /* get user regs even if this fault is in kernel mode */
253                 struct pt_regs *uregs = current->thread.regs;
254                 if (uregs == NULL)
255                         return true;
256
257                 /*
258                  * A user-mode access to an address a long way below
259                  * the stack pointer is only valid if the instruction
260                  * is one which would update the stack pointer to the
261                  * address accessed if the instruction completed,
262                  * i.e. either stwu rs,n(r1) or stwux rs,r1,rb
263                  * (or the byte, halfword, float or double forms).
264                  *
265                  * If we don't check this then any write to the area
266                  * between the last mapped region and the stack will
267                  * expand the stack rather than segfaulting.
268                  */
269                 if (address + 2048 >= uregs->gpr[1])
270                         return false;
271
272                 if ((flags & FAULT_FLAG_WRITE) && (flags & FAULT_FLAG_USER) &&
273                     access_ok(VERIFY_READ, nip, sizeof(*nip))) {
274                         unsigned int inst;
275                         int res;
276
277                         pagefault_disable();
278                         res = __get_user_inatomic(inst, nip);
279                         pagefault_enable();
280                         if (!res)
281                                 return !store_updates_sp(inst);
282                         *must_retry = true;
283                 }
284                 return true;
285         }
286         return false;
287 }
288
289 static bool access_error(bool is_write, bool is_exec,
290                          struct vm_area_struct *vma)
291 {
292         /*
293          * Allow execution from readable areas if the MMU does not
294          * provide separate controls over reading and executing.
295          *
296          * Note: That code used to not be enabled for 4xx/BookE.
297          * It is now as I/D cache coherency for these is done at
298          * set_pte_at() time and I see no reason why the test
299          * below wouldn't be valid on those processors. This -may-
300          * break programs compiled with a really old ABI though.
301          */
302         if (is_exec) {
303                 return !(vma->vm_flags & VM_EXEC) &&
304                         (cpu_has_feature(CPU_FTR_NOEXECUTE) ||
305                          !(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_WRITE)));
306         }
307
308         if (is_write) {
309                 if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_WRITE)))
310                         return true;
311                 return false;
312         }
313
314         if (unlikely(!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE))))
315                 return true;
316         /*
317          * We should ideally do the vma pkey access check here. But in the
318          * fault path, handle_mm_fault() also does the same check. To avoid
319          * these multiple checks, we skip it here and handle access error due
320          * to pkeys later.
321          */
322         return false;
323 }
324
325 #ifdef CONFIG_PPC_SMLPAR
326 static inline void cmo_account_page_fault(void)
327 {
328         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_CMO)) {
329                 u32 page_ins;
330
331                 preempt_disable();
332                 page_ins = be32_to_cpu(get_lppaca()->page_ins);
333                 page_ins += 1 << PAGE_FACTOR;
334                 get_lppaca()->page_ins = cpu_to_be32(page_ins);
335                 preempt_enable();
336         }
337 }
338 #else
339 static inline void cmo_account_page_fault(void) { }
340 #endif /* CONFIG_PPC_SMLPAR */
341
342 #ifdef CONFIG_PPC_STD_MMU
343 static void sanity_check_fault(bool is_write, unsigned long error_code)
344 {
345         /*
346          * For hash translation mode, we should never get a
347          * PROTFAULT. Any update to pte to reduce access will result in us
348          * removing the hash page table entry, thus resulting in a DSISR_NOHPTE
349          * fault instead of DSISR_PROTFAULT.
350          *
351          * A pte update to relax the access will not result in a hash page table
352          * entry invalidate and hence can result in DSISR_PROTFAULT.
353          * ptep_set_access_flags() doesn't do a hpte flush. This is why we have
354          * the special !is_write in the below conditional.
355          *
356          * For platforms that doesn't supports coherent icache and do support
357          * per page noexec bit, we do setup things such that we do the
358          * sync between D/I cache via fault. But that is handled via low level
359          * hash fault code (hash_page_do_lazy_icache()) and we should not reach
360          * here in such case.
361          *
362          * For wrong access that can result in PROTFAULT, the above vma->vm_flags
363          * check should handle those and hence we should fall to the bad_area
364          * handling correctly.
365          *
366          * For embedded with per page exec support that doesn't support coherent
367          * icache we do get PROTFAULT and we handle that D/I cache sync in
368          * set_pte_at while taking the noexec/prot fault. Hence this is WARN_ON
369          * is conditional for server MMU.
370          *
371          * For radix, we can get prot fault for autonuma case, because radix
372          * page table will have them marked noaccess for user.
373          */
374         if (!radix_enabled() && !is_write)
375                 WARN_ON_ONCE(error_code & DSISR_PROTFAULT);
376 }
377 #else
378 static void sanity_check_fault(bool is_write, unsigned long error_code) { }
379 #endif /* CONFIG_PPC_STD_MMU */
380
381 /*
382  * Define the correct "is_write" bit in error_code based
383  * on the processor family
384  */
385 #if (defined(CONFIG_4xx) || defined(CONFIG_BOOKE))
386 #define page_fault_is_write(__err)      ((__err) & ESR_DST)
387 #define page_fault_is_bad(__err)        (0)
388 #else
389 #define page_fault_is_write(__err)      ((__err) & DSISR_ISSTORE)
390 #if defined(CONFIG_PPC_8xx)
391 #define page_fault_is_bad(__err)        ((__err) & DSISR_NOEXEC_OR_G)
392 #elif defined(CONFIG_PPC64)
393 #define page_fault_is_bad(__err)        ((__err) & DSISR_BAD_FAULT_64S)
394 #else
395 #define page_fault_is_bad(__err)        ((__err) & DSISR_BAD_FAULT_32S)
396 #endif
397 #endif
398
399 /*
400  * For 600- and 800-family processors, the error_code parameter is DSISR
401  * for a data fault, SRR1 for an instruction fault. For 400-family processors
402  * the error_code parameter is ESR for a data fault, 0 for an instruction
403  * fault.
404  * For 64-bit processors, the error_code parameter is
405  *  - DSISR for a non-SLB data access fault,
406  *  - SRR1 & 0x08000000 for a non-SLB instruction access fault
407  *  - 0 any SLB fault.
408  *
409  * The return value is 0 if the fault was handled, or the signal
410  * number if this is a kernel fault that can't be handled here.
411  */
412 static int __do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
413                            unsigned long error_code)
414 {
415         struct vm_area_struct * vma;
416         struct mm_struct *mm = current->mm;
417         unsigned int flags = FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
418         int is_exec = TRAP(regs) == 0x400;
419         int is_user = user_mode(regs);
420         int is_write = page_fault_is_write(error_code);
421         vm_fault_t fault, major = 0;
422         bool must_retry = false;
423
424         if (notify_page_fault(regs))
425                 return 0;
426
427         if (unlikely(page_fault_is_bad(error_code))) {
428                 if (is_user) {
429                         _exception(SIGBUS, regs, BUS_OBJERR, address);
430                         return 0;
431                 }
432                 return SIGBUS;
433         }
434
435         /* Additional sanity check(s) */
436         sanity_check_fault(is_write, error_code);
437
438         /*
439          * The kernel should never take an execute fault nor should it
440          * take a page fault to a kernel address.
441          */
442         if (unlikely(!is_user && bad_kernel_fault(is_exec, error_code, address)))
443                 return SIGSEGV;
444
445         /*
446          * If we're in an interrupt, have no user context or are running
447          * in a region with pagefaults disabled then we must not take the fault
448          */
449         if (unlikely(faulthandler_disabled() || !mm)) {
450                 if (is_user)
451                         printk_ratelimited(KERN_ERR "Page fault in user mode"
452                                            " with faulthandler_disabled()=%d"
453                                            " mm=%p\n",
454                                            faulthandler_disabled(), mm);
455                 return bad_area_nosemaphore(regs, address);
456         }
457
458         /* We restore the interrupt state now */
459         if (!arch_irq_disabled_regs(regs))
460                 local_irq_enable();
461
462         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);
463
464         if (error_code & DSISR_KEYFAULT)
465                 return bad_key_fault_exception(regs, address,
466                                                get_mm_addr_key(mm, address));
467
468         /*
469          * We want to do this outside mmap_sem, because reading code around nip
470          * can result in fault, which will cause a deadlock when called with
471          * mmap_sem held
472          */
473         if (is_user)
474                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
475         if (is_write)
476                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
477         if (is_exec)
478                 flags |= FAULT_FLAG_INSTRUCTION;
479
480         /* When running in the kernel we expect faults to occur only to
481          * addresses in user space.  All other faults represent errors in the
482          * kernel and should generate an OOPS.  Unfortunately, in the case of an
483          * erroneous fault occurring in a code path which already holds mmap_sem
484          * we will deadlock attempting to validate the fault against the
485          * address space.  Luckily the kernel only validly references user
486          * space from well defined areas of code, which are listed in the
487          * exceptions table.
488          *
489          * As the vast majority of faults will be valid we will only perform
490          * the source reference check when there is a possibility of a deadlock.
491          * Attempt to lock the address space, if we cannot we then validate the
492          * source.  If this is invalid we can skip the address space check,
493          * thus avoiding the deadlock.
494          */
495         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
496                 if (!is_user && !search_exception_tables(regs->nip))
497                         return bad_area_nosemaphore(regs, address);
498
499 retry:
500                 down_read(&mm->mmap_sem);
501         } else {
502                 /*
503                  * The above down_read_trylock() might have succeeded in
504                  * which case we'll have missed the might_sleep() from
505                  * down_read():
506                  */
507                 might_sleep();
508         }
509
510         vma = find_vma(mm, address);
511         if (unlikely(!vma))
512                 return bad_area(regs, address);
513         if (likely(vma->vm_start <= address))
514                 goto good_area;
515         if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN)))
516                 return bad_area(regs, address);
517
518         /* The stack is being expanded, check if it's valid */
519         if (unlikely(bad_stack_expansion(regs, address, vma, flags,
520                                          &must_retry))) {
521                 if (!must_retry)
522                         return bad_area(regs, address);
523
524                 up_read(&mm->mmap_sem);
525                 if (fault_in_pages_readable((const char __user *)regs->nip,
526                                             sizeof(unsigned int)))
527                         return bad_area_nosemaphore(regs, address);
528                 goto retry;
529         }
530
531         /* Try to expand it */
532         if (unlikely(expand_stack(vma, address)))
533                 return bad_area(regs, address);
534
535 good_area:
536         if (unlikely(access_error(is_write, is_exec, vma)))
537                 return bad_access(regs, address);
538
539         /*
540          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
541          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
542          * the fault.
543          */
544         fault = handle_mm_fault(vma, address, flags);
545
546 #ifdef CONFIG_PPC_MEM_KEYS
547         /*
548          * we skipped checking for access error due to key earlier.
549          * Check that using handle_mm_fault error return.
550          */
551         if (unlikely(fault & VM_FAULT_SIGSEGV) &&
552                 !arch_vma_access_permitted(vma, is_write, is_exec, 0)) {
553
554                 int pkey = vma_pkey(vma);
555
556                 up_read(&mm->mmap_sem);
557                 return bad_key_fault_exception(regs, address, pkey);
558         }
559 #endif /* CONFIG_PPC_MEM_KEYS */
560
561         major |= fault & VM_FAULT_MAJOR;
562
563         /*
564          * Handle the retry right now, the mmap_sem has been released in that
565          * case.
566          */
567         if (unlikely(fault & VM_FAULT_RETRY)) {
568                 /* We retry only once */
569                 if (flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
570                         /*
571                          * Clear FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY to avoid any risk
572                          * of starvation.
573                          */
574                         flags &= ~FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY;
575                         flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
576                         if (!fatal_signal_pending(current))
577                                 goto retry;
578                 }
579
580                 /*
581                  * User mode? Just return to handle the fatal exception otherwise
582                  * return to bad_page_fault
583                  */
584                 return is_user ? 0 : SIGBUS;
585         }
586
587         up_read(&current->mm->mmap_sem);
588
589         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR))
590                 return mm_fault_error(regs, address, fault);
591
592         /*
593          * Major/minor page fault accounting.
594          */
595         if (major) {
596                 current->maj_flt++;
597                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MAJ, 1, regs, address);
598                 cmo_account_page_fault();
599         } else {
600                 current->min_flt++;
601                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MIN, 1, regs, address);
602         }
603         return 0;
604 }
605 NOKPROBE_SYMBOL(__do_page_fault);
606
607 int do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
608                   unsigned long error_code)
609 {
610         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
611         int rc = __do_page_fault(regs, address, error_code);
612         exception_exit(prev_state);
613         return rc;
614 }
615 NOKPROBE_SYMBOL(do_page_fault);
616
617 /*
618  * bad_page_fault is called when we have a bad access from the kernel.
619  * It is called from the DSI and ISI handlers in head.S and from some
620  * of the procedures in traps.c.
621  */
622 void bad_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address, int sig)
623 {
624         const struct exception_table_entry *entry;
625
626         /* Are we prepared to handle this fault?  */
627         if ((entry = search_exception_tables(regs->nip)) != NULL) {
628                 regs->nip = extable_fixup(entry);
629                 return;
630         }
631
632         /* kernel has accessed a bad area */
633
634         switch (TRAP(regs)) {
635         case 0x300:
636         case 0x380:
637                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request for "
638                         "data at address 0x%08lx\n", regs->dar);
639                 break;
640         case 0x400:
641         case 0x480:
642                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request for "
643                         "instruction fetch\n");
644                 break;
645         case 0x600:
646                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request for "
647                         "unaligned access at address 0x%08lx\n", regs->dar);
648                 break;
649         default:
650                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request for "
651                         "unknown fault\n");
652                 break;
653         }
654         printk(KERN_ALERT "Faulting instruction address: 0x%08lx\n",
655                 regs->nip);
656
657         if (task_stack_end_corrupted(current))
658                 printk(KERN_ALERT "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
659
660         die("Kernel access of bad area", regs, sig);
661 }
This page took 0.072033 seconds and 4 git commands to generate.