]> Git Repo - linux.git/blob - arch/x86/mm/fault.c
Merge tag 'x86-mm-2025-01-31' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tip/tip
[linux.git] / arch / x86 / mm / fault.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
4  *  Copyright (C) 2001, 2002 Andi Kleen, SuSE Labs.
5  *  Copyright (C) 2008-2009, Red Hat Inc., Ingo Molnar
6  */
7 #include <linux/sched.h>                /* test_thread_flag(), ...      */
8 #include <linux/sched/task_stack.h>     /* task_stack_*(), ...          */
9 #include <linux/kdebug.h>               /* oops_begin/end, ...          */
10 #include <linux/memblock.h>             /* max_low_pfn                  */
11 #include <linux/kfence.h>               /* kfence_handle_page_fault     */
12 #include <linux/kprobes.h>              /* NOKPROBE_SYMBOL, ...         */
13 #include <linux/mmiotrace.h>            /* kmmio_handler, ...           */
14 #include <linux/perf_event.h>           /* perf_sw_event                */
15 #include <linux/hugetlb.h>              /* hstate_index_to_shift        */
16 #include <linux/prefetch.h>             /* prefetchw                    */
17 #include <linux/context_tracking.h>     /* exception_enter(), ...       */
18 #include <linux/uaccess.h>              /* faulthandler_disabled()      */
19 #include <linux/efi.h>                  /* efi_crash_gracefully_on_page_fault()*/
20 #include <linux/mm_types.h>
21 #include <linux/mm.h>                   /* find_and_lock_vma() */
22 #include <linux/vmalloc.h>
23
24 #include <asm/cpufeature.h>             /* boot_cpu_has, ...            */
25 #include <asm/traps.h>                  /* dotraplinkage, ...           */
26 #include <asm/fixmap.h>                 /* VSYSCALL_ADDR                */
27 #include <asm/vsyscall.h>               /* emulate_vsyscall             */
28 #include <asm/vm86.h>                   /* struct vm86                  */
29 #include <asm/mmu_context.h>            /* vma_pkey()                   */
30 #include <asm/efi.h>                    /* efi_crash_gracefully_on_page_fault()*/
31 #include <asm/desc.h>                   /* store_idt(), ...             */
32 #include <asm/cpu_entry_area.h>         /* exception stack              */
33 #include <asm/pgtable_areas.h>          /* VMALLOC_START, ...           */
34 #include <asm/kvm_para.h>               /* kvm_handle_async_pf          */
35 #include <asm/vdso.h>                   /* fixup_vdso_exception()       */
36 #include <asm/irq_stack.h>
37 #include <asm/fred.h>
38 #include <asm/sev.h>                    /* snp_dump_hva_rmpentry()      */
39
40 #define CREATE_TRACE_POINTS
41 #include <asm/trace/exceptions.h>
42
43 /*
44  * Returns 0 if mmiotrace is disabled, or if the fault is not
45  * handled by mmiotrace:
46  */
47 static nokprobe_inline int
48 kmmio_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long addr)
49 {
50         if (unlikely(is_kmmio_active()))
51                 if (kmmio_handler(regs, addr) == 1)
52                         return -1;
53         return 0;
54 }
55
56 /*
57  * Prefetch quirks:
58  *
59  * 32-bit mode:
60  *
61  *   Sometimes AMD Athlon/Opteron CPUs report invalid exceptions on prefetch.
62  *   Check that here and ignore it.  This is AMD erratum #91.
63  *
64  * 64-bit mode:
65  *
66  *   Sometimes the CPU reports invalid exceptions on prefetch.
67  *   Check that here and ignore it.
68  *
69  * Opcode checker based on code by Richard Brunner.
70  */
71 static inline int
72 check_prefetch_opcode(struct pt_regs *regs, unsigned char *instr,
73                       unsigned char opcode, int *prefetch)
74 {
75         unsigned char instr_hi = opcode & 0xf0;
76         unsigned char instr_lo = opcode & 0x0f;
77
78         switch (instr_hi) {
79         case 0x20:
80         case 0x30:
81                 /*
82                  * Values 0x26,0x2E,0x36,0x3E are valid x86 prefixes.
83                  * In X86_64 long mode, the CPU will signal invalid
84                  * opcode if some of these prefixes are present so
85                  * X86_64 will never get here anyway
86                  */
87                 return ((instr_lo & 7) == 0x6);
88 #ifdef CONFIG_X86_64
89         case 0x40:
90                 /*
91                  * In 64-bit mode 0x40..0x4F are valid REX prefixes
92                  */
93                 return (!user_mode(regs) || user_64bit_mode(regs));
94 #endif
95         case 0x60:
96                 /* 0x64 thru 0x67 are valid prefixes in all modes. */
97                 return (instr_lo & 0xC) == 0x4;
98         case 0xF0:
99                 /* 0xF0, 0xF2, 0xF3 are valid prefixes in all modes. */
100                 return !instr_lo || (instr_lo>>1) == 1;
101         case 0x00:
102                 /* Prefetch instruction is 0x0F0D or 0x0F18 */
103                 if (get_kernel_nofault(opcode, instr))
104                         return 0;
105
106                 *prefetch = (instr_lo == 0xF) &&
107                         (opcode == 0x0D || opcode == 0x18);
108                 return 0;
109         default:
110                 return 0;
111         }
112 }
113
114 static bool is_amd_k8_pre_npt(void)
115 {
116         struct cpuinfo_x86 *c = &boot_cpu_data;
117
118         return unlikely(IS_ENABLED(CONFIG_CPU_SUP_AMD) &&
119                         c->x86_vendor == X86_VENDOR_AMD &&
120                         c->x86 == 0xf && c->x86_model < 0x40);
121 }
122
123 static int
124 is_prefetch(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long addr)
125 {
126         unsigned char *max_instr;
127         unsigned char *instr;
128         int prefetch = 0;
129
130         /* Erratum #91 affects AMD K8, pre-NPT CPUs */
131         if (!is_amd_k8_pre_npt())
132                 return 0;
133
134         /*
135          * If it was a exec (instruction fetch) fault on NX page, then
136          * do not ignore the fault:
137          */
138         if (error_code & X86_PF_INSTR)
139                 return 0;
140
141         instr = (void *)convert_ip_to_linear(current, regs);
142         max_instr = instr + 15;
143
144         /*
145          * This code has historically always bailed out if IP points to a
146          * not-present page (e.g. due to a race).  No one has ever
147          * complained about this.
148          */
149         pagefault_disable();
150
151         while (instr < max_instr) {
152                 unsigned char opcode;
153
154                 if (user_mode(regs)) {
155                         if (get_user(opcode, (unsigned char __user *) instr))
156                                 break;
157                 } else {
158                         if (get_kernel_nofault(opcode, instr))
159                                 break;
160                 }
161
162                 instr++;
163
164                 if (!check_prefetch_opcode(regs, instr, opcode, &prefetch))
165                         break;
166         }
167
168         pagefault_enable();
169         return prefetch;
170 }
171
172 DEFINE_SPINLOCK(pgd_lock);
173 LIST_HEAD(pgd_list);
174
175 #ifdef CONFIG_X86_32
176 static inline pmd_t *vmalloc_sync_one(pgd_t *pgd, unsigned long address)
177 {
178         unsigned index = pgd_index(address);
179         pgd_t *pgd_k;
180         p4d_t *p4d, *p4d_k;
181         pud_t *pud, *pud_k;
182         pmd_t *pmd, *pmd_k;
183
184         pgd += index;
185         pgd_k = init_mm.pgd + index;
186
187         if (!pgd_present(*pgd_k))
188                 return NULL;
189
190         /*
191          * set_pgd(pgd, *pgd_k); here would be useless on PAE
192          * and redundant with the set_pmd() on non-PAE. As would
193          * set_p4d/set_pud.
194          */
195         p4d = p4d_offset(pgd, address);
196         p4d_k = p4d_offset(pgd_k, address);
197         if (!p4d_present(*p4d_k))
198                 return NULL;
199
200         pud = pud_offset(p4d, address);
201         pud_k = pud_offset(p4d_k, address);
202         if (!pud_present(*pud_k))
203                 return NULL;
204
205         pmd = pmd_offset(pud, address);
206         pmd_k = pmd_offset(pud_k, address);
207
208         if (pmd_present(*pmd) != pmd_present(*pmd_k))
209                 set_pmd(pmd, *pmd_k);
210
211         if (!pmd_present(*pmd_k))
212                 return NULL;
213         else
214                 BUG_ON(pmd_pfn(*pmd) != pmd_pfn(*pmd_k));
215
216         return pmd_k;
217 }
218
219 /*
220  *   Handle a fault on the vmalloc or module mapping area
221  *
222  *   This is needed because there is a race condition between the time
223  *   when the vmalloc mapping code updates the PMD to the point in time
224  *   where it synchronizes this update with the other page-tables in the
225  *   system.
226  *
227  *   In this race window another thread/CPU can map an area on the same
228  *   PMD, finds it already present and does not synchronize it with the
229  *   rest of the system yet. As a result v[mz]alloc might return areas
230  *   which are not mapped in every page-table in the system, causing an
231  *   unhandled page-fault when they are accessed.
232  */
233 static noinline int vmalloc_fault(unsigned long address)
234 {
235         unsigned long pgd_paddr;
236         pmd_t *pmd_k;
237         pte_t *pte_k;
238
239         /* Make sure we are in vmalloc area: */
240         if (!(address >= VMALLOC_START && address < VMALLOC_END))
241                 return -1;
242
243         /*
244          * Synchronize this task's top level page-table
245          * with the 'reference' page table.
246          *
247          * Do _not_ use "current" here. We might be inside
248          * an interrupt in the middle of a task switch..
249          */
250         pgd_paddr = read_cr3_pa();
251         pmd_k = vmalloc_sync_one(__va(pgd_paddr), address);
252         if (!pmd_k)
253                 return -1;
254
255         if (pmd_leaf(*pmd_k))
256                 return 0;
257
258         pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, address);
259         if (!pte_present(*pte_k))
260                 return -1;
261
262         return 0;
263 }
264 NOKPROBE_SYMBOL(vmalloc_fault);
265
266 void arch_sync_kernel_mappings(unsigned long start, unsigned long end)
267 {
268         unsigned long addr;
269
270         for (addr = start & PMD_MASK;
271              addr >= TASK_SIZE_MAX && addr < VMALLOC_END;
272              addr += PMD_SIZE) {
273                 struct page *page;
274
275                 spin_lock(&pgd_lock);
276                 list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
277                         spinlock_t *pgt_lock;
278
279                         /* the pgt_lock only for Xen */
280                         pgt_lock = &pgd_page_get_mm(page)->page_table_lock;
281
282                         spin_lock(pgt_lock);
283                         vmalloc_sync_one(page_address(page), addr);
284                         spin_unlock(pgt_lock);
285                 }
286                 spin_unlock(&pgd_lock);
287         }
288 }
289
290 static bool low_pfn(unsigned long pfn)
291 {
292         return pfn < max_low_pfn;
293 }
294
295 static void dump_pagetable(unsigned long address)
296 {
297         pgd_t *base = __va(read_cr3_pa());
298         pgd_t *pgd = &base[pgd_index(address)];
299         p4d_t *p4d;
300         pud_t *pud;
301         pmd_t *pmd;
302         pte_t *pte;
303
304 #ifdef CONFIG_X86_PAE
305         pr_info("*pdpt = %016Lx ", pgd_val(*pgd));
306         if (!low_pfn(pgd_val(*pgd) >> PAGE_SHIFT) || !pgd_present(*pgd))
307                 goto out;
308 #define pr_pde pr_cont
309 #else
310 #define pr_pde pr_info
311 #endif
312         p4d = p4d_offset(pgd, address);
313         pud = pud_offset(p4d, address);
314         pmd = pmd_offset(pud, address);
315         pr_pde("*pde = %0*Lx ", sizeof(*pmd) * 2, (u64)pmd_val(*pmd));
316 #undef pr_pde
317
318         /*
319          * We must not directly access the pte in the highpte
320          * case if the page table is located in highmem.
321          * And let's rather not kmap-atomic the pte, just in case
322          * it's allocated already:
323          */
324         if (!low_pfn(pmd_pfn(*pmd)) || !pmd_present(*pmd) || pmd_leaf(*pmd))
325                 goto out;
326
327         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
328         pr_cont("*pte = %0*Lx ", sizeof(*pte) * 2, (u64)pte_val(*pte));
329 out:
330         pr_cont("\n");
331 }
332
333 #else /* CONFIG_X86_64: */
334
335 #ifdef CONFIG_CPU_SUP_AMD
336 static const char errata93_warning[] =
337 KERN_ERR 
338 "******* Your BIOS seems to not contain a fix for K8 errata #93\n"
339 "******* Working around it, but it may cause SEGVs or burn power.\n"
340 "******* Please consider a BIOS update.\n"
341 "******* Disabling USB legacy in the BIOS may also help.\n";
342 #endif
343
344 static int bad_address(void *p)
345 {
346         unsigned long dummy;
347
348         return get_kernel_nofault(dummy, (unsigned long *)p);
349 }
350
351 static void dump_pagetable(unsigned long address)
352 {
353         pgd_t *base = __va(read_cr3_pa());
354         pgd_t *pgd = base + pgd_index(address);
355         p4d_t *p4d;
356         pud_t *pud;
357         pmd_t *pmd;
358         pte_t *pte;
359
360         if (bad_address(pgd))
361                 goto bad;
362
363         pr_info("PGD %lx ", pgd_val(*pgd));
364
365         if (!pgd_present(*pgd))
366                 goto out;
367
368         p4d = p4d_offset(pgd, address);
369         if (bad_address(p4d))
370                 goto bad;
371
372         pr_cont("P4D %lx ", p4d_val(*p4d));
373         if (!p4d_present(*p4d) || p4d_leaf(*p4d))
374                 goto out;
375
376         pud = pud_offset(p4d, address);
377         if (bad_address(pud))
378                 goto bad;
379
380         pr_cont("PUD %lx ", pud_val(*pud));
381         if (!pud_present(*pud) || pud_leaf(*pud))
382                 goto out;
383
384         pmd = pmd_offset(pud, address);
385         if (bad_address(pmd))
386                 goto bad;
387
388         pr_cont("PMD %lx ", pmd_val(*pmd));
389         if (!pmd_present(*pmd) || pmd_leaf(*pmd))
390                 goto out;
391
392         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
393         if (bad_address(pte))
394                 goto bad;
395
396         pr_cont("PTE %lx", pte_val(*pte));
397 out:
398         pr_cont("\n");
399         return;
400 bad:
401         pr_info("BAD\n");
402 }
403
404 #endif /* CONFIG_X86_64 */
405
406 /*
407  * Workaround for K8 erratum #93 & buggy BIOS.
408  *
409  * BIOS SMM functions are required to use a specific workaround
410  * to avoid corruption of the 64bit RIP register on C stepping K8.
411  *
412  * A lot of BIOS that didn't get tested properly miss this.
413  *
414  * The OS sees this as a page fault with the upper 32bits of RIP cleared.
415  * Try to work around it here.
416  *
417  * Note we only handle faults in kernel here.
418  * Does nothing on 32-bit.
419  */
420 static int is_errata93(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
421 {
422 #if defined(CONFIG_X86_64) && defined(CONFIG_CPU_SUP_AMD)
423         if (boot_cpu_data.x86_vendor != X86_VENDOR_AMD
424             || boot_cpu_data.x86 != 0xf)
425                 return 0;
426
427         if (user_mode(regs))
428                 return 0;
429
430         if (address != regs->ip)
431                 return 0;
432
433         if ((address >> 32) != 0)
434                 return 0;
435
436         address |= 0xffffffffUL << 32;
437         if ((address >= (u64)_stext && address <= (u64)_etext) ||
438             (address >= MODULES_VADDR && address <= MODULES_END)) {
439                 printk_once(errata93_warning);
440                 regs->ip = address;
441                 return 1;
442         }
443 #endif
444         return 0;
445 }
446
447 /*
448  * Work around K8 erratum #100 K8 in compat mode occasionally jumps
449  * to illegal addresses >4GB.
450  *
451  * We catch this in the page fault handler because these addresses
452  * are not reachable. Just detect this case and return.  Any code
453  * segment in LDT is compatibility mode.
454  */
455 static int is_errata100(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
456 {
457 #ifdef CONFIG_X86_64
458         if ((regs->cs == __USER32_CS || (regs->cs & (1<<2))) && (address >> 32))
459                 return 1;
460 #endif
461         return 0;
462 }
463
464 /* Pentium F0 0F C7 C8 bug workaround: */
465 static int is_f00f_bug(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
466                        unsigned long address)
467 {
468 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
469         if (boot_cpu_has_bug(X86_BUG_F00F) && !(error_code & X86_PF_USER) &&
470             idt_is_f00f_address(address)) {
471                 handle_invalid_op(regs);
472                 return 1;
473         }
474 #endif
475         return 0;
476 }
477
478 static void show_ldttss(const struct desc_ptr *gdt, const char *name, u16 index)
479 {
480         u32 offset = (index >> 3) * sizeof(struct desc_struct);
481         unsigned long addr;
482         struct ldttss_desc desc;
483
484         if (index == 0) {
485                 pr_alert("%s: NULL\n", name);
486                 return;
487         }
488
489         if (offset + sizeof(struct ldttss_desc) >= gdt->size) {
490                 pr_alert("%s: 0x%hx -- out of bounds\n", name, index);
491                 return;
492         }
493
494         if (copy_from_kernel_nofault(&desc, (void *)(gdt->address + offset),
495                               sizeof(struct ldttss_desc))) {
496                 pr_alert("%s: 0x%hx -- GDT entry is not readable\n",
497                          name, index);
498                 return;
499         }
500
501         addr = desc.base0 | (desc.base1 << 16) | ((unsigned long)desc.base2 << 24);
502 #ifdef CONFIG_X86_64
503         addr |= ((u64)desc.base3 << 32);
504 #endif
505         pr_alert("%s: 0x%hx -- base=0x%lx limit=0x%x\n",
506                  name, index, addr, (desc.limit0 | (desc.limit1 << 16)));
507 }
508
509 static void
510 show_fault_oops(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long address)
511 {
512         if (!oops_may_print())
513                 return;
514
515         if (error_code & X86_PF_INSTR) {
516                 unsigned int level;
517                 bool nx, rw;
518                 pgd_t *pgd;
519                 pte_t *pte;
520
521                 pgd = __va(read_cr3_pa());
522                 pgd += pgd_index(address);
523
524                 pte = lookup_address_in_pgd_attr(pgd, address, &level, &nx, &rw);
525
526                 if (pte && pte_present(*pte) && (!pte_exec(*pte) || nx))
527                         pr_crit("kernel tried to execute NX-protected page - exploit attempt? (uid: %d)\n",
528                                 from_kuid(&init_user_ns, current_uid()));
529                 if (pte && pte_present(*pte) && pte_exec(*pte) && !nx &&
530                                 (pgd_flags(*pgd) & _PAGE_USER) &&
531                                 (__read_cr4() & X86_CR4_SMEP))
532                         pr_crit("unable to execute userspace code (SMEP?) (uid: %d)\n",
533                                 from_kuid(&init_user_ns, current_uid()));
534         }
535
536         if (address < PAGE_SIZE && !user_mode(regs))
537                 pr_alert("BUG: kernel NULL pointer dereference, address: %px\n",
538                         (void *)address);
539         else
540                 pr_alert("BUG: unable to handle page fault for address: %px\n",
541                         (void *)address);
542
543         pr_alert("#PF: %s %s in %s mode\n",
544                  (error_code & X86_PF_USER)  ? "user" : "supervisor",
545                  (error_code & X86_PF_INSTR) ? "instruction fetch" :
546                  (error_code & X86_PF_WRITE) ? "write access" :
547                                                "read access",
548                              user_mode(regs) ? "user" : "kernel");
549         pr_alert("#PF: error_code(0x%04lx) - %s\n", error_code,
550                  !(error_code & X86_PF_PROT) ? "not-present page" :
551                  (error_code & X86_PF_RSVD)  ? "reserved bit violation" :
552                  (error_code & X86_PF_PK)    ? "protection keys violation" :
553                  (error_code & X86_PF_RMP)   ? "RMP violation" :
554                                                "permissions violation");
555
556         if (!(error_code & X86_PF_USER) && user_mode(regs)) {
557                 struct desc_ptr idt, gdt;
558                 u16 ldtr, tr;
559
560                 /*
561                  * This can happen for quite a few reasons.  The more obvious
562                  * ones are faults accessing the GDT, or LDT.  Perhaps
563                  * surprisingly, if the CPU tries to deliver a benign or
564                  * contributory exception from user code and gets a page fault
565                  * during delivery, the page fault can be delivered as though
566                  * it originated directly from user code.  This could happen
567                  * due to wrong permissions on the IDT, GDT, LDT, TSS, or
568                  * kernel or IST stack.
569                  */
570                 store_idt(&idt);
571
572                 /* Usable even on Xen PV -- it's just slow. */
573                 native_store_gdt(&gdt);
574
575                 pr_alert("IDT: 0x%lx (limit=0x%hx) GDT: 0x%lx (limit=0x%hx)\n",
576                          idt.address, idt.size, gdt.address, gdt.size);
577
578                 store_ldt(ldtr);
579                 show_ldttss(&gdt, "LDTR", ldtr);
580
581                 store_tr(tr);
582                 show_ldttss(&gdt, "TR", tr);
583         }
584
585         dump_pagetable(address);
586
587         if (error_code & X86_PF_RMP)
588                 snp_dump_hva_rmpentry(address);
589 }
590
591 static noinline void
592 pgtable_bad(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
593             unsigned long address)
594 {
595         struct task_struct *tsk;
596         unsigned long flags;
597         int sig;
598
599         flags = oops_begin();
600         tsk = current;
601         sig = SIGKILL;
602
603         printk(KERN_ALERT "%s: Corrupted page table at address %lx\n",
604                tsk->comm, address);
605         dump_pagetable(address);
606
607         if (__die("Bad pagetable", regs, error_code))
608                 sig = 0;
609
610         oops_end(flags, regs, sig);
611 }
612
613 static void sanitize_error_code(unsigned long address,
614                                 unsigned long *error_code)
615 {
616         /*
617          * To avoid leaking information about the kernel page
618          * table layout, pretend that user-mode accesses to
619          * kernel addresses are always protection faults.
620          *
621          * NB: This means that failed vsyscalls with vsyscall=none
622          * will have the PROT bit.  This doesn't leak any
623          * information and does not appear to cause any problems.
624          */
625         if (address >= TASK_SIZE_MAX)
626                 *error_code |= X86_PF_PROT;
627 }
628
629 static void set_signal_archinfo(unsigned long address,
630                                 unsigned long error_code)
631 {
632         struct task_struct *tsk = current;
633
634         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_PF;
635         tsk->thread.error_code = error_code | X86_PF_USER;
636         tsk->thread.cr2 = address;
637 }
638
639 static noinline void
640 page_fault_oops(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
641                 unsigned long address)
642 {
643 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
644         struct stack_info info;
645 #endif
646         unsigned long flags;
647         int sig;
648
649         if (user_mode(regs)) {
650                 /*
651                  * Implicit kernel access from user mode?  Skip the stack
652                  * overflow and EFI special cases.
653                  */
654                 goto oops;
655         }
656
657 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
658         /*
659          * Stack overflow?  During boot, we can fault near the initial
660          * stack in the direct map, but that's not an overflow -- check
661          * that we're in vmalloc space to avoid this.
662          */
663         if (is_vmalloc_addr((void *)address) &&
664             get_stack_guard_info((void *)address, &info)) {
665                 /*
666                  * We're likely to be running with very little stack space
667                  * left.  It's plausible that we'd hit this condition but
668                  * double-fault even before we get this far, in which case
669                  * we're fine: the double-fault handler will deal with it.
670                  *
671                  * We don't want to make it all the way into the oops code
672                  * and then double-fault, though, because we're likely to
673                  * break the console driver and lose most of the stack dump.
674                  */
675                 call_on_stack(__this_cpu_ist_top_va(DF) - sizeof(void*),
676                               handle_stack_overflow,
677                               ASM_CALL_ARG3,
678                               , [arg1] "r" (regs), [arg2] "r" (address), [arg3] "r" (&info));
679
680                 BUG();
681         }
682 #endif
683
684         /*
685          * Buggy firmware could access regions which might page fault.  If
686          * this happens, EFI has a special OOPS path that will try to
687          * avoid hanging the system.
688          */
689         if (IS_ENABLED(CONFIG_EFI))
690                 efi_crash_gracefully_on_page_fault(address);
691
692         /* Only not-present faults should be handled by KFENCE. */
693         if (!(error_code & X86_PF_PROT) &&
694             kfence_handle_page_fault(address, error_code & X86_PF_WRITE, regs))
695                 return;
696
697 oops:
698         /*
699          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
700          * terminate things with extreme prejudice:
701          */
702         flags = oops_begin();
703
704         show_fault_oops(regs, error_code, address);
705
706         if (task_stack_end_corrupted(current))
707                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
708
709         sig = SIGKILL;
710         if (__die("Oops", regs, error_code))
711                 sig = 0;
712
713         /* Executive summary in case the body of the oops scrolled away */
714         printk(KERN_DEFAULT "CR2: %016lx\n", address);
715
716         oops_end(flags, regs, sig);
717 }
718
719 static noinline void
720 kernelmode_fixup_or_oops(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
721                          unsigned long address, int signal, int si_code,
722                          u32 pkey)
723 {
724         WARN_ON_ONCE(user_mode(regs));
725
726         /* Are we prepared to handle this kernel fault? */
727         if (fixup_exception(regs, X86_TRAP_PF, error_code, address))
728                 return;
729
730         /*
731          * AMD erratum #91 manifests as a spurious page fault on a PREFETCH
732          * instruction.
733          */
734         if (is_prefetch(regs, error_code, address))
735                 return;
736
737         page_fault_oops(regs, error_code, address);
738 }
739
740 /*
741  * Print out info about fatal segfaults, if the show_unhandled_signals
742  * sysctl is set:
743  */
744 static inline void
745 show_signal_msg(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
746                 unsigned long address, struct task_struct *tsk)
747 {
748         const char *loglvl = task_pid_nr(tsk) > 1 ? KERN_INFO : KERN_EMERG;
749         /* This is a racy snapshot, but it's better than nothing. */
750         int cpu = raw_smp_processor_id();
751
752         if (!unhandled_signal(tsk, SIGSEGV))
753                 return;
754
755         if (!printk_ratelimit())
756                 return;
757
758         printk("%s%s[%d]: segfault at %lx ip %px sp %px error %lx",
759                 loglvl, tsk->comm, task_pid_nr(tsk), address,
760                 (void *)regs->ip, (void *)regs->sp, error_code);
761
762         print_vma_addr(KERN_CONT " in ", regs->ip);
763
764         /*
765          * Dump the likely CPU where the fatal segfault happened.
766          * This can help identify faulty hardware.
767          */
768         printk(KERN_CONT " likely on CPU %d (core %d, socket %d)", cpu,
769                topology_core_id(cpu), topology_physical_package_id(cpu));
770
771
772         printk(KERN_CONT "\n");
773
774         show_opcodes(regs, loglvl);
775 }
776
777 static void
778 __bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
779                        unsigned long address, u32 pkey, int si_code)
780 {
781         struct task_struct *tsk = current;
782
783         if (!user_mode(regs)) {
784                 kernelmode_fixup_or_oops(regs, error_code, address,
785                                          SIGSEGV, si_code, pkey);
786                 return;
787         }
788
789         if (!(error_code & X86_PF_USER)) {
790                 /* Implicit user access to kernel memory -- just oops */
791                 page_fault_oops(regs, error_code, address);
792                 return;
793         }
794
795         /*
796          * User mode accesses just cause a SIGSEGV.
797          * It's possible to have interrupts off here:
798          */
799         local_irq_enable();
800
801         /*
802          * Valid to do another page fault here because this one came
803          * from user space:
804          */
805         if (is_prefetch(regs, error_code, address))
806                 return;
807
808         if (is_errata100(regs, address))
809                 return;
810
811         sanitize_error_code(address, &error_code);
812
813         if (fixup_vdso_exception(regs, X86_TRAP_PF, error_code, address))
814                 return;
815
816         if (likely(show_unhandled_signals))
817                 show_signal_msg(regs, error_code, address, tsk);
818
819         set_signal_archinfo(address, error_code);
820
821         if (si_code == SEGV_PKUERR)
822                 force_sig_pkuerr((void __user *)address, pkey);
823         else
824                 force_sig_fault(SIGSEGV, si_code, (void __user *)address);
825
826         local_irq_disable();
827 }
828
829 static noinline void
830 bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
831                      unsigned long address)
832 {
833         __bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, 0, SEGV_MAPERR);
834 }
835
836 static void
837 __bad_area(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
838            unsigned long address, struct mm_struct *mm,
839            struct vm_area_struct *vma, u32 pkey, int si_code)
840 {
841         /*
842          * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
843          * Fix it, but check if it's kernel or user first..
844          */
845         if (mm)
846                 mmap_read_unlock(mm);
847         else
848                 vma_end_read(vma);
849
850         __bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, pkey, si_code);
851 }
852
853 static inline bool bad_area_access_from_pkeys(unsigned long error_code,
854                 struct vm_area_struct *vma)
855 {
856         /* This code is always called on the current mm */
857         bool foreign = false;
858
859         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_OSPKE))
860                 return false;
861         if (error_code & X86_PF_PK)
862                 return true;
863         /* this checks permission keys on the VMA: */
864         if (!arch_vma_access_permitted(vma, (error_code & X86_PF_WRITE),
865                                        (error_code & X86_PF_INSTR), foreign))
866                 return true;
867         return false;
868 }
869
870 static noinline void
871 bad_area_access_error(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
872                       unsigned long address, struct mm_struct *mm,
873                       struct vm_area_struct *vma)
874 {
875         /*
876          * This OSPKE check is not strictly necessary at runtime.
877          * But, doing it this way allows compiler optimizations
878          * if pkeys are compiled out.
879          */
880         if (bad_area_access_from_pkeys(error_code, vma)) {
881                 /*
882                  * A protection key fault means that the PKRU value did not allow
883                  * access to some PTE.  Userspace can figure out what PKRU was
884                  * from the XSAVE state.  This function captures the pkey from
885                  * the vma and passes it to userspace so userspace can discover
886                  * which protection key was set on the PTE.
887                  *
888                  * If we get here, we know that the hardware signaled a X86_PF_PK
889                  * fault and that there was a VMA once we got in the fault
890                  * handler.  It does *not* guarantee that the VMA we find here
891                  * was the one that we faulted on.
892                  *
893                  * 1. T1   : mprotect_key(foo, PAGE_SIZE, pkey=4);
894                  * 2. T1   : set PKRU to deny access to pkey=4, touches page
895                  * 3. T1   : faults...
896                  * 4.    T2: mprotect_key(foo, PAGE_SIZE, pkey=5);
897                  * 5. T1   : enters fault handler, takes mmap_lock, etc...
898                  * 6. T1   : reaches here, sees vma_pkey(vma)=5, when we really
899                  *           faulted on a pte with its pkey=4.
900                  */
901                 u32 pkey = vma_pkey(vma);
902
903                 __bad_area(regs, error_code, address, mm, vma, pkey, SEGV_PKUERR);
904         } else {
905                 __bad_area(regs, error_code, address, mm, vma, 0, SEGV_ACCERR);
906         }
907 }
908
909 static void
910 do_sigbus(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long address,
911           vm_fault_t fault)
912 {
913         /* Kernel mode? Handle exceptions or die: */
914         if (!user_mode(regs)) {
915                 kernelmode_fixup_or_oops(regs, error_code, address,
916                                          SIGBUS, BUS_ADRERR, ARCH_DEFAULT_PKEY);
917                 return;
918         }
919
920         /* User-space => ok to do another page fault: */
921         if (is_prefetch(regs, error_code, address))
922                 return;
923
924         sanitize_error_code(address, &error_code);
925
926         if (fixup_vdso_exception(regs, X86_TRAP_PF, error_code, address))
927                 return;
928
929         set_signal_archinfo(address, error_code);
930
931 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
932         if (fault & (VM_FAULT_HWPOISON|VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)) {
933                 struct task_struct *tsk = current;
934                 unsigned lsb = 0;
935
936                 pr_err(
937         "MCE: Killing %s:%d due to hardware memory corruption fault at %lx\n",
938                         tsk->comm, tsk->pid, address);
939                 if (fault & VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
940                         lsb = hstate_index_to_shift(VM_FAULT_GET_HINDEX(fault));
941                 if (fault & VM_FAULT_HWPOISON)
942                         lsb = PAGE_SHIFT;
943                 force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR, (void __user *)address, lsb);
944                 return;
945         }
946 #endif
947         force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, (void __user *)address);
948 }
949
950 static int spurious_kernel_fault_check(unsigned long error_code, pte_t *pte)
951 {
952         if ((error_code & X86_PF_WRITE) && !pte_write(*pte))
953                 return 0;
954
955         if ((error_code & X86_PF_INSTR) && !pte_exec(*pte))
956                 return 0;
957
958         return 1;
959 }
960
961 /*
962  * Handle a spurious fault caused by a stale TLB entry.
963  *
964  * This allows us to lazily refresh the TLB when increasing the
965  * permissions of a kernel page (RO -> RW or NX -> X).  Doing it
966  * eagerly is very expensive since that implies doing a full
967  * cross-processor TLB flush, even if no stale TLB entries exist
968  * on other processors.
969  *
970  * Spurious faults may only occur if the TLB contains an entry with
971  * fewer permission than the page table entry.  Non-present (P = 0)
972  * and reserved bit (R = 1) faults are never spurious.
973  *
974  * There are no security implications to leaving a stale TLB when
975  * increasing the permissions on a page.
976  *
977  * Returns non-zero if a spurious fault was handled, zero otherwise.
978  *
979  * See Intel Developer's Manual Vol 3 Section 4.10.4.3, bullet 3
980  * (Optional Invalidation).
981  */
982 static noinline int
983 spurious_kernel_fault(unsigned long error_code, unsigned long address)
984 {
985         pgd_t *pgd;
986         p4d_t *p4d;
987         pud_t *pud;
988         pmd_t *pmd;
989         pte_t *pte;
990         int ret;
991
992         /*
993          * Only writes to RO or instruction fetches from NX may cause
994          * spurious faults.
995          *
996          * These could be from user or supervisor accesses but the TLB
997          * is only lazily flushed after a kernel mapping protection
998          * change, so user accesses are not expected to cause spurious
999          * faults.
1000          */
1001         if (error_code != (X86_PF_WRITE | X86_PF_PROT) &&
1002             error_code != (X86_PF_INSTR | X86_PF_PROT))
1003                 return 0;
1004
1005         pgd = init_mm.pgd + pgd_index(address);
1006         if (!pgd_present(*pgd))
1007                 return 0;
1008
1009         p4d = p4d_offset(pgd, address);
1010         if (!p4d_present(*p4d))
1011                 return 0;
1012
1013         if (p4d_leaf(*p4d))
1014                 return spurious_kernel_fault_check(error_code, (pte_t *) p4d);
1015
1016         pud = pud_offset(p4d, address);
1017         if (!pud_present(*pud))
1018                 return 0;
1019
1020         if (pud_leaf(*pud))
1021                 return spurious_kernel_fault_check(error_code, (pte_t *) pud);
1022
1023         pmd = pmd_offset(pud, address);
1024         if (!pmd_present(*pmd))
1025                 return 0;
1026
1027         if (pmd_leaf(*pmd))
1028                 return spurious_kernel_fault_check(error_code, (pte_t *) pmd);
1029
1030         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
1031         if (!pte_present(*pte))
1032                 return 0;
1033
1034         ret = spurious_kernel_fault_check(error_code, pte);
1035         if (!ret)
1036                 return 0;
1037
1038         /*
1039          * Make sure we have permissions in PMD.
1040          * If not, then there's a bug in the page tables:
1041          */
1042         ret = spurious_kernel_fault_check(error_code, (pte_t *) pmd);
1043         WARN_ONCE(!ret, "PMD has incorrect permission bits\n");
1044
1045         return ret;
1046 }
1047 NOKPROBE_SYMBOL(spurious_kernel_fault);
1048
1049 int show_unhandled_signals = 1;
1050
1051 static inline int
1052 access_error(unsigned long error_code, struct vm_area_struct *vma)
1053 {
1054         /* This is only called for the current mm, so: */
1055         bool foreign = false;
1056
1057         /*
1058          * Read or write was blocked by protection keys.  This is
1059          * always an unconditional error and can never result in
1060          * a follow-up action to resolve the fault, like a COW.
1061          */
1062         if (error_code & X86_PF_PK)
1063                 return 1;
1064
1065         /*
1066          * SGX hardware blocked the access.  This usually happens
1067          * when the enclave memory contents have been destroyed, like
1068          * after a suspend/resume cycle. In any case, the kernel can't
1069          * fix the cause of the fault.  Handle the fault as an access
1070          * error even in cases where no actual access violation
1071          * occurred.  This allows userspace to rebuild the enclave in
1072          * response to the signal.
1073          */
1074         if (unlikely(error_code & X86_PF_SGX))
1075                 return 1;
1076
1077         /*
1078          * Make sure to check the VMA so that we do not perform
1079          * faults just to hit a X86_PF_PK as soon as we fill in a
1080          * page.
1081          */
1082         if (!arch_vma_access_permitted(vma, (error_code & X86_PF_WRITE),
1083                                        (error_code & X86_PF_INSTR), foreign))
1084                 return 1;
1085
1086         /*
1087          * Shadow stack accesses (PF_SHSTK=1) are only permitted to
1088          * shadow stack VMAs. All other accesses result in an error.
1089          */
1090         if (error_code & X86_PF_SHSTK) {
1091                 if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_SHADOW_STACK)))
1092                         return 1;
1093                 if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_WRITE)))
1094                         return 1;
1095                 return 0;
1096         }
1097
1098         if (error_code & X86_PF_WRITE) {
1099                 /* write, present and write, not present: */
1100                 if (unlikely(vma->vm_flags & VM_SHADOW_STACK))
1101                         return 1;
1102                 if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_WRITE)))
1103                         return 1;
1104                 return 0;
1105         }
1106
1107         /* read, present: */
1108         if (unlikely(error_code & X86_PF_PROT))
1109                 return 1;
1110
1111         /* read, not present: */
1112         if (unlikely(!vma_is_accessible(vma)))
1113                 return 1;
1114
1115         return 0;
1116 }
1117
1118 bool fault_in_kernel_space(unsigned long address)
1119 {
1120         /*
1121          * On 64-bit systems, the vsyscall page is at an address above
1122          * TASK_SIZE_MAX, but is not considered part of the kernel
1123          * address space.
1124          */
1125         if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_64) && is_vsyscall_vaddr(address))
1126                 return false;
1127
1128         return address >= TASK_SIZE_MAX;
1129 }
1130
1131 /*
1132  * Called for all faults where 'address' is part of the kernel address
1133  * space.  Might get called for faults that originate from *code* that
1134  * ran in userspace or the kernel.
1135  */
1136 static void
1137 do_kern_addr_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long hw_error_code,
1138                    unsigned long address)
1139 {
1140         /*
1141          * Protection keys exceptions only happen on user pages.  We
1142          * have no user pages in the kernel portion of the address
1143          * space, so do not expect them here.
1144          */
1145         WARN_ON_ONCE(hw_error_code & X86_PF_PK);
1146
1147 #ifdef CONFIG_X86_32
1148         /*
1149          * We can fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
1150          * 'reference' page table is init_mm.pgd.
1151          *
1152          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
1153          * be in an interrupt or a critical region, and should
1154          * only copy the information from the master page table,
1155          * nothing more.
1156          *
1157          * Before doing this on-demand faulting, ensure that the
1158          * fault is not any of the following:
1159          * 1. A fault on a PTE with a reserved bit set.
1160          * 2. A fault caused by a user-mode access.  (Do not demand-
1161          *    fault kernel memory due to user-mode accesses).
1162          * 3. A fault caused by a page-level protection violation.
1163          *    (A demand fault would be on a non-present page which
1164          *     would have X86_PF_PROT==0).
1165          *
1166          * This is only needed to close a race condition on x86-32 in
1167          * the vmalloc mapping/unmapping code. See the comment above
1168          * vmalloc_fault() for details. On x86-64 the race does not
1169          * exist as the vmalloc mappings don't need to be synchronized
1170          * there.
1171          */
1172         if (!(hw_error_code & (X86_PF_RSVD | X86_PF_USER | X86_PF_PROT))) {
1173                 if (vmalloc_fault(address) >= 0)
1174                         return;
1175         }
1176 #endif
1177
1178         if (is_f00f_bug(regs, hw_error_code, address))
1179                 return;
1180
1181         /* Was the fault spurious, caused by lazy TLB invalidation? */
1182         if (spurious_kernel_fault(hw_error_code, address))
1183                 return;
1184
1185         /* kprobes don't want to hook the spurious faults: */
1186         if (WARN_ON_ONCE(kprobe_page_fault(regs, X86_TRAP_PF)))
1187                 return;
1188
1189         /*
1190          * Note, despite being a "bad area", there are quite a few
1191          * acceptable reasons to get here, such as erratum fixups
1192          * and handling kernel code that can fault, like get_user().
1193          *
1194          * Don't take the mm semaphore here. If we fixup a prefetch
1195          * fault we could otherwise deadlock:
1196          */
1197         bad_area_nosemaphore(regs, hw_error_code, address);
1198 }
1199 NOKPROBE_SYMBOL(do_kern_addr_fault);
1200
1201 /*
1202  * Handle faults in the user portion of the address space.  Nothing in here
1203  * should check X86_PF_USER without a specific justification: for almost
1204  * all purposes, we should treat a normal kernel access to user memory
1205  * (e.g. get_user(), put_user(), etc.) the same as the WRUSS instruction.
1206  * The one exception is AC flag handling, which is, per the x86
1207  * architecture, special for WRUSS.
1208  */
1209 static inline
1210 void do_user_addr_fault(struct pt_regs *regs,
1211                         unsigned long error_code,
1212                         unsigned long address)
1213 {
1214         struct vm_area_struct *vma;
1215         struct task_struct *tsk;
1216         struct mm_struct *mm;
1217         vm_fault_t fault;
1218         unsigned int flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;
1219
1220         tsk = current;
1221         mm = tsk->mm;
1222
1223         if (unlikely((error_code & (X86_PF_USER | X86_PF_INSTR)) == X86_PF_INSTR)) {
1224                 /*
1225                  * Whoops, this is kernel mode code trying to execute from
1226                  * user memory.  Unless this is AMD erratum #93, which
1227                  * corrupts RIP such that it looks like a user address,
1228                  * this is unrecoverable.  Don't even try to look up the
1229                  * VMA or look for extable entries.
1230                  */
1231                 if (is_errata93(regs, address))
1232                         return;
1233
1234                 page_fault_oops(regs, error_code, address);
1235                 return;
1236         }
1237
1238         /* kprobes don't want to hook the spurious faults: */
1239         if (WARN_ON_ONCE(kprobe_page_fault(regs, X86_TRAP_PF)))
1240                 return;
1241
1242         /*
1243          * Reserved bits are never expected to be set on
1244          * entries in the user portion of the page tables.
1245          */
1246         if (unlikely(error_code & X86_PF_RSVD))
1247                 pgtable_bad(regs, error_code, address);
1248
1249         /*
1250          * If SMAP is on, check for invalid kernel (supervisor) access to user
1251          * pages in the user address space.  The odd case here is WRUSS,
1252          * which, according to the preliminary documentation, does not respect
1253          * SMAP and will have the USER bit set so, in all cases, SMAP
1254          * enforcement appears to be consistent with the USER bit.
1255          */
1256         if (unlikely(cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_SMAP) &&
1257                      !(error_code & X86_PF_USER) &&
1258                      !(regs->flags & X86_EFLAGS_AC))) {
1259                 /*
1260                  * No extable entry here.  This was a kernel access to an
1261                  * invalid pointer.  get_kernel_nofault() will not get here.
1262                  */
1263                 page_fault_oops(regs, error_code, address);
1264                 return;
1265         }
1266
1267         /*
1268          * If we're in an interrupt, have no user context or are running
1269          * in a region with pagefaults disabled then we must not take the fault
1270          */
1271         if (unlikely(faulthandler_disabled() || !mm)) {
1272                 bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address);
1273                 return;
1274         }
1275
1276         /* Legacy check - remove this after verifying that it doesn't trigger */
1277         if (WARN_ON_ONCE(!(regs->flags & X86_EFLAGS_IF))) {
1278                 bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address);
1279                 return;
1280         }
1281
1282         local_irq_enable();
1283
1284         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);
1285
1286         /*
1287          * Read-only permissions can not be expressed in shadow stack PTEs.
1288          * Treat all shadow stack accesses as WRITE faults. This ensures
1289          * that the MM will prepare everything (e.g., break COW) such that
1290          * maybe_mkwrite() can create a proper shadow stack PTE.
1291          */
1292         if (error_code & X86_PF_SHSTK)
1293                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
1294         if (error_code & X86_PF_WRITE)
1295                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
1296         if (error_code & X86_PF_INSTR)
1297                 flags |= FAULT_FLAG_INSTRUCTION;
1298
1299         /*
1300          * We set FAULT_FLAG_USER based on the register state, not
1301          * based on X86_PF_USER. User space accesses that cause
1302          * system page faults are still user accesses.
1303          */
1304         if (user_mode(regs))
1305                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
1306
1307 #ifdef CONFIG_X86_64
1308         /*
1309          * Faults in the vsyscall page might need emulation.  The
1310          * vsyscall page is at a high address (>PAGE_OFFSET), but is
1311          * considered to be part of the user address space.
1312          *
1313          * The vsyscall page does not have a "real" VMA, so do this
1314          * emulation before we go searching for VMAs.
1315          *
1316          * PKRU never rejects instruction fetches, so we don't need
1317          * to consider the PF_PK bit.
1318          */
1319         if (is_vsyscall_vaddr(address)) {
1320                 if (emulate_vsyscall(error_code, regs, address))
1321                         return;
1322         }
1323 #endif
1324
1325         if (!(flags & FAULT_FLAG_USER))
1326                 goto lock_mmap;
1327
1328         vma = lock_vma_under_rcu(mm, address);
1329         if (!vma)
1330                 goto lock_mmap;
1331
1332         if (unlikely(access_error(error_code, vma))) {
1333                 bad_area_access_error(regs, error_code, address, NULL, vma);
1334                 count_vm_vma_lock_event(VMA_LOCK_SUCCESS);
1335                 return;
1336         }
1337         fault = handle_mm_fault(vma, address, flags | FAULT_FLAG_VMA_LOCK, regs);
1338         if (!(fault & (VM_FAULT_RETRY | VM_FAULT_COMPLETED)))
1339                 vma_end_read(vma);
1340
1341         if (!(fault & VM_FAULT_RETRY)) {
1342                 count_vm_vma_lock_event(VMA_LOCK_SUCCESS);
1343                 goto done;
1344         }
1345         count_vm_vma_lock_event(VMA_LOCK_RETRY);
1346         if (fault & VM_FAULT_MAJOR)
1347                 flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
1348
1349         /* Quick path to respond to signals */
1350         if (fault_signal_pending(fault, regs)) {
1351                 if (!user_mode(regs))
1352                         kernelmode_fixup_or_oops(regs, error_code, address,
1353                                                  SIGBUS, BUS_ADRERR,
1354                                                  ARCH_DEFAULT_PKEY);
1355                 return;
1356         }
1357 lock_mmap:
1358
1359 retry:
1360         vma = lock_mm_and_find_vma(mm, address, regs);
1361         if (unlikely(!vma)) {
1362                 bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address);
1363                 return;
1364         }
1365
1366         /*
1367          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
1368          * we can handle it..
1369          */
1370         if (unlikely(access_error(error_code, vma))) {
1371                 bad_area_access_error(regs, error_code, address, mm, vma);
1372                 return;
1373         }
1374
1375         /*
1376          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
1377          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
1378          * the fault.  Since we never set FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT, if
1379          * we get VM_FAULT_RETRY back, the mmap_lock has been unlocked.
1380          *
1381          * Note that handle_userfault() may also release and reacquire mmap_lock
1382          * (and not return with VM_FAULT_RETRY), when returning to userland to
1383          * repeat the page fault later with a VM_FAULT_NOPAGE retval
1384          * (potentially after handling any pending signal during the return to
1385          * userland). The return to userland is identified whenever
1386          * FAULT_FLAG_USER|FAULT_FLAG_KILLABLE are both set in flags.
1387          */
1388         fault = handle_mm_fault(vma, address, flags, regs);
1389
1390         if (fault_signal_pending(fault, regs)) {
1391                 /*
1392                  * Quick path to respond to signals.  The core mm code
1393                  * has unlocked the mm for us if we get here.
1394                  */
1395                 if (!user_mode(regs))
1396                         kernelmode_fixup_or_oops(regs, error_code, address,
1397                                                  SIGBUS, BUS_ADRERR,
1398                                                  ARCH_DEFAULT_PKEY);
1399                 return;
1400         }
1401
1402         /* The fault is fully completed (including releasing mmap lock) */
1403         if (fault & VM_FAULT_COMPLETED)
1404                 return;
1405
1406         /*
1407          * If we need to retry the mmap_lock has already been released,
1408          * and if there is a fatal signal pending there is no guarantee
1409          * that we made any progress. Handle this case first.
1410          */
1411         if (unlikely(fault & VM_FAULT_RETRY)) {
1412                 flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
1413                 goto retry;
1414         }
1415
1416         mmap_read_unlock(mm);
1417 done:
1418         if (likely(!(fault & VM_FAULT_ERROR)))
1419                 return;
1420
1421         if (fatal_signal_pending(current) && !user_mode(regs)) {
1422                 kernelmode_fixup_or_oops(regs, error_code, address,
1423                                          0, 0, ARCH_DEFAULT_PKEY);
1424                 return;
1425         }
1426
1427         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
1428                 /* Kernel mode? Handle exceptions or die: */
1429                 if (!user_mode(regs)) {
1430                         kernelmode_fixup_or_oops(regs, error_code, address,
1431                                                  SIGSEGV, SEGV_MAPERR,
1432                                                  ARCH_DEFAULT_PKEY);
1433                         return;
1434                 }
1435
1436                 /*
1437                  * We ran out of memory, call the OOM killer, and return the
1438                  * userspace (which will retry the fault, or kill us if we got
1439                  * oom-killed):
1440                  */
1441                 pagefault_out_of_memory();
1442         } else {
1443                 if (fault & (VM_FAULT_SIGBUS|VM_FAULT_HWPOISON|
1444                              VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
1445                         do_sigbus(regs, error_code, address, fault);
1446                 else if (fault & VM_FAULT_SIGSEGV)
1447                         bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address);
1448                 else
1449                         BUG();
1450         }
1451 }
1452 NOKPROBE_SYMBOL(do_user_addr_fault);
1453
1454 static __always_inline void
1455 trace_page_fault_entries(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
1456                          unsigned long address)
1457 {
1458         if (!trace_pagefault_enabled())
1459                 return;
1460
1461         if (user_mode(regs))
1462                 trace_page_fault_user(address, regs, error_code);
1463         else
1464                 trace_page_fault_kernel(address, regs, error_code);
1465 }
1466
1467 static __always_inline void
1468 handle_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
1469                               unsigned long address)
1470 {
1471         trace_page_fault_entries(regs, error_code, address);
1472
1473         if (unlikely(kmmio_fault(regs, address)))
1474                 return;
1475
1476         /* Was the fault on kernel-controlled part of the address space? */
1477         if (unlikely(fault_in_kernel_space(address))) {
1478                 do_kern_addr_fault(regs, error_code, address);
1479         } else {
1480                 do_user_addr_fault(regs, error_code, address);
1481                 /*
1482                  * User address page fault handling might have reenabled
1483                  * interrupts. Fixing up all potential exit points of
1484                  * do_user_addr_fault() and its leaf functions is just not
1485                  * doable w/o creating an unholy mess or turning the code
1486                  * upside down.
1487                  */
1488                 local_irq_disable();
1489         }
1490 }
1491
1492 DEFINE_IDTENTRY_RAW_ERRORCODE(exc_page_fault)
1493 {
1494         irqentry_state_t state;
1495         unsigned long address;
1496
1497         address = cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_FRED) ? fred_event_data(regs) : read_cr2();
1498
1499         prefetchw(&current->mm->mmap_lock);
1500
1501         /*
1502          * KVM uses #PF vector to deliver 'page not present' events to guests
1503          * (asynchronous page fault mechanism). The event happens when a
1504          * userspace task is trying to access some valid (from guest's point of
1505          * view) memory which is not currently mapped by the host (e.g. the
1506          * memory is swapped out). Note, the corresponding "page ready" event
1507          * which is injected when the memory becomes available, is delivered via
1508          * an interrupt mechanism and not a #PF exception
1509          * (see arch/x86/kernel/kvm.c: sysvec_kvm_asyncpf_interrupt()).
1510          *
1511          * We are relying on the interrupted context being sane (valid RSP,
1512          * relevant locks not held, etc.), which is fine as long as the
1513          * interrupted context had IF=1.  We are also relying on the KVM
1514          * async pf type field and CR2 being read consistently instead of
1515          * getting values from real and async page faults mixed up.
1516          *
1517          * Fingers crossed.
1518          *
1519          * The async #PF handling code takes care of idtentry handling
1520          * itself.
1521          */
1522         if (kvm_handle_async_pf(regs, (u32)address))
1523                 return;
1524
1525         /*
1526          * Entry handling for valid #PF from kernel mode is slightly
1527          * different: RCU is already watching and ct_irq_enter() must not
1528          * be invoked because a kernel fault on a user space address might
1529          * sleep.
1530          *
1531          * In case the fault hit a RCU idle region the conditional entry
1532          * code reenabled RCU to avoid subsequent wreckage which helps
1533          * debuggability.
1534          */
1535         state = irqentry_enter(regs);
1536
1537         instrumentation_begin();
1538         handle_page_fault(regs, error_code, address);
1539         instrumentation_end();
1540
1541         irqentry_exit(regs, state);
1542 }
This page took 0.12256 seconds and 4 git commands to generate.