]> Git Repo - linux.git/blob - arch/powerpc/mm/fault.c
signal/powerpc: Remove pkey parameter from __bad_area_nosemaphore
[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 {
108         /*
109          * If we are in kernel mode, bail out with a SEGV, this will
110          * be caught by the assembly which will restore the non-volatile
111          * registers before calling bad_page_fault()
112          */
113         if (!user_mode(regs))
114                 return SIGSEGV;
115
116         _exception(SIGSEGV, regs, si_code, address);
117
118         return 0;
119 }
120
121 static noinline int bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
122 {
123         return __bad_area_nosemaphore(regs, address, SEGV_MAPERR);
124 }
125
126 static int __bad_area(struct pt_regs *regs, unsigned long address, int si_code)
127 {
128         struct mm_struct *mm = current->mm;
129
130         /*
131          * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
132          * Fix it, but check if it's kernel or user first..
133          */
134         up_read(&mm->mmap_sem);
135
136         return __bad_area_nosemaphore(regs, address, si_code);
137 }
138
139 static noinline int bad_area(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
140 {
141         return __bad_area(regs, address, SEGV_MAPERR);
142 }
143
144 static int bad_key_fault_exception(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
145                                     int pkey)
146 {
147         /*
148          * If we are in kernel mode, bail out with a SEGV, this will
149          * be caught by the assembly which will restore the non-volatile
150          * registers before calling bad_page_fault()
151          */
152         if (!user_mode(regs))
153                 return SIGSEGV;
154
155         _exception_pkey(SIGSEGV, regs, SEGV_PKUERR, address, pkey);
156
157         return 0;
158 }
159
160 static noinline int bad_access(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
161 {
162         return __bad_area(regs, address, SEGV_ACCERR);
163 }
164
165 static int do_sigbus(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
166                      vm_fault_t fault)
167 {
168         siginfo_t info;
169
170         if (!user_mode(regs))
171                 return SIGBUS;
172
173         current->thread.trap_nr = BUS_ADRERR;
174         clear_siginfo(&info);
175         info.si_signo = SIGBUS;
176         info.si_errno = 0;
177         info.si_code = BUS_ADRERR;
178         info.si_addr = (void __user *)address;
179 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
180         if (fault & (VM_FAULT_HWPOISON|VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)) {
181                 unsigned int lsb = 0; /* shutup gcc */
182
183                 pr_err("MCE: Killing %s:%d due to hardware memory corruption fault at %lx\n",
184                         current->comm, current->pid, address);
185
186                 if (fault & VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
187                         lsb = hstate_index_to_shift(VM_FAULT_GET_HINDEX(fault));
188                 if (fault & VM_FAULT_HWPOISON)
189                         lsb = PAGE_SHIFT;
190
191                 force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR, (void __user *)address, lsb,
192                                  current);
193                 return 0;
194         }
195
196 #endif
197         force_sig_info(SIGBUS, &info, current);
198         return 0;
199 }
200
201 static int mm_fault_error(struct pt_regs *regs, unsigned long addr,
202                                 vm_fault_t fault)
203 {
204         /*
205          * Kernel page fault interrupted by SIGKILL. We have no reason to
206          * continue processing.
207          */
208         if (fatal_signal_pending(current) && !user_mode(regs))
209                 return SIGKILL;
210
211         /* Out of memory */
212         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
213                 /*
214                  * We ran out of memory, or some other thing happened to us that
215                  * made us unable to handle the page fault gracefully.
216                  */
217                 if (!user_mode(regs))
218                         return SIGSEGV;
219                 pagefault_out_of_memory();
220         } else {
221                 if (fault & (VM_FAULT_SIGBUS|VM_FAULT_HWPOISON|
222                              VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
223                         return do_sigbus(regs, addr, fault);
224                 else if (fault & VM_FAULT_SIGSEGV)
225                         return bad_area_nosemaphore(regs, addr);
226                 else
227                         BUG();
228         }
229         return 0;
230 }
231
232 /* Is this a bad kernel fault ? */
233 static bool bad_kernel_fault(bool is_exec, unsigned long error_code,
234                              unsigned long address)
235 {
236         if (is_exec && (error_code & (DSISR_NOEXEC_OR_G | DSISR_KEYFAULT))) {
237                 printk_ratelimited(KERN_CRIT "kernel tried to execute"
238                                    " exec-protected page (%lx) -"
239                                    "exploit attempt? (uid: %d)\n",
240                                    address, from_kuid(&init_user_ns,
241                                                       current_uid()));
242         }
243         return is_exec || (address >= TASK_SIZE);
244 }
245
246 static bool bad_stack_expansion(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
247                                 struct vm_area_struct *vma, unsigned int flags,
248                                 bool *must_retry)
249 {
250         /*
251          * N.B. The POWER/Open ABI allows programs to access up to
252          * 288 bytes below the stack pointer.
253          * The kernel signal delivery code writes up to about 1.5kB
254          * below the stack pointer (r1) before decrementing it.
255          * The exec code can write slightly over 640kB to the stack
256          * before setting the user r1.  Thus we allow the stack to
257          * expand to 1MB without further checks.
258          */
259         if (address + 0x100000 < vma->vm_end) {
260                 unsigned int __user *nip = (unsigned int __user *)regs->nip;
261                 /* get user regs even if this fault is in kernel mode */
262                 struct pt_regs *uregs = current->thread.regs;
263                 if (uregs == NULL)
264                         return true;
265
266                 /*
267                  * A user-mode access to an address a long way below
268                  * the stack pointer is only valid if the instruction
269                  * is one which would update the stack pointer to the
270                  * address accessed if the instruction completed,
271                  * i.e. either stwu rs,n(r1) or stwux rs,r1,rb
272                  * (or the byte, halfword, float or double forms).
273                  *
274                  * If we don't check this then any write to the area
275                  * between the last mapped region and the stack will
276                  * expand the stack rather than segfaulting.
277                  */
278                 if (address + 2048 >= uregs->gpr[1])
279                         return false;
280
281                 if ((flags & FAULT_FLAG_WRITE) && (flags & FAULT_FLAG_USER) &&
282                     access_ok(VERIFY_READ, nip, sizeof(*nip))) {
283                         unsigned int inst;
284                         int res;
285
286                         pagefault_disable();
287                         res = __get_user_inatomic(inst, nip);
288                         pagefault_enable();
289                         if (!res)
290                                 return !store_updates_sp(inst);
291                         *must_retry = true;
292                 }
293                 return true;
294         }
295         return false;
296 }
297
298 static bool access_error(bool is_write, bool is_exec,
299                          struct vm_area_struct *vma)
300 {
301         /*
302          * Allow execution from readable areas if the MMU does not
303          * provide separate controls over reading and executing.
304          *
305          * Note: That code used to not be enabled for 4xx/BookE.
306          * It is now as I/D cache coherency for these is done at
307          * set_pte_at() time and I see no reason why the test
308          * below wouldn't be valid on those processors. This -may-
309          * break programs compiled with a really old ABI though.
310          */
311         if (is_exec) {
312                 return !(vma->vm_flags & VM_EXEC) &&
313                         (cpu_has_feature(CPU_FTR_NOEXECUTE) ||
314                          !(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_WRITE)));
315         }
316
317         if (is_write) {
318                 if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_WRITE)))
319                         return true;
320                 return false;
321         }
322
323         if (unlikely(!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE))))
324                 return true;
325         /*
326          * We should ideally do the vma pkey access check here. But in the
327          * fault path, handle_mm_fault() also does the same check. To avoid
328          * these multiple checks, we skip it here and handle access error due
329          * to pkeys later.
330          */
331         return false;
332 }
333
334 #ifdef CONFIG_PPC_SMLPAR
335 static inline void cmo_account_page_fault(void)
336 {
337         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_CMO)) {
338                 u32 page_ins;
339
340                 preempt_disable();
341                 page_ins = be32_to_cpu(get_lppaca()->page_ins);
342                 page_ins += 1 << PAGE_FACTOR;
343                 get_lppaca()->page_ins = cpu_to_be32(page_ins);
344                 preempt_enable();
345         }
346 }
347 #else
348 static inline void cmo_account_page_fault(void) { }
349 #endif /* CONFIG_PPC_SMLPAR */
350
351 #ifdef CONFIG_PPC_STD_MMU
352 static void sanity_check_fault(bool is_write, unsigned long error_code)
353 {
354         /*
355          * For hash translation mode, we should never get a
356          * PROTFAULT. Any update to pte to reduce access will result in us
357          * removing the hash page table entry, thus resulting in a DSISR_NOHPTE
358          * fault instead of DSISR_PROTFAULT.
359          *
360          * A pte update to relax the access will not result in a hash page table
361          * entry invalidate and hence can result in DSISR_PROTFAULT.
362          * ptep_set_access_flags() doesn't do a hpte flush. This is why we have
363          * the special !is_write in the below conditional.
364          *
365          * For platforms that doesn't supports coherent icache and do support
366          * per page noexec bit, we do setup things such that we do the
367          * sync between D/I cache via fault. But that is handled via low level
368          * hash fault code (hash_page_do_lazy_icache()) and we should not reach
369          * here in such case.
370          *
371          * For wrong access that can result in PROTFAULT, the above vma->vm_flags
372          * check should handle those and hence we should fall to the bad_area
373          * handling correctly.
374          *
375          * For embedded with per page exec support that doesn't support coherent
376          * icache we do get PROTFAULT and we handle that D/I cache sync in
377          * set_pte_at while taking the noexec/prot fault. Hence this is WARN_ON
378          * is conditional for server MMU.
379          *
380          * For radix, we can get prot fault for autonuma case, because radix
381          * page table will have them marked noaccess for user.
382          */
383         if (!radix_enabled() && !is_write)
384                 WARN_ON_ONCE(error_code & DSISR_PROTFAULT);
385 }
386 #else
387 static void sanity_check_fault(bool is_write, unsigned long error_code) { }
388 #endif /* CONFIG_PPC_STD_MMU */
389
390 /*
391  * Define the correct "is_write" bit in error_code based
392  * on the processor family
393  */
394 #if (defined(CONFIG_4xx) || defined(CONFIG_BOOKE))
395 #define page_fault_is_write(__err)      ((__err) & ESR_DST)
396 #define page_fault_is_bad(__err)        (0)
397 #else
398 #define page_fault_is_write(__err)      ((__err) & DSISR_ISSTORE)
399 #if defined(CONFIG_PPC_8xx)
400 #define page_fault_is_bad(__err)        ((__err) & DSISR_NOEXEC_OR_G)
401 #elif defined(CONFIG_PPC64)
402 #define page_fault_is_bad(__err)        ((__err) & DSISR_BAD_FAULT_64S)
403 #else
404 #define page_fault_is_bad(__err)        ((__err) & DSISR_BAD_FAULT_32S)
405 #endif
406 #endif
407
408 /*
409  * For 600- and 800-family processors, the error_code parameter is DSISR
410  * for a data fault, SRR1 for an instruction fault. For 400-family processors
411  * the error_code parameter is ESR for a data fault, 0 for an instruction
412  * fault.
413  * For 64-bit processors, the error_code parameter is
414  *  - DSISR for a non-SLB data access fault,
415  *  - SRR1 & 0x08000000 for a non-SLB instruction access fault
416  *  - 0 any SLB fault.
417  *
418  * The return value is 0 if the fault was handled, or the signal
419  * number if this is a kernel fault that can't be handled here.
420  */
421 static int __do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
422                            unsigned long error_code)
423 {
424         struct vm_area_struct * vma;
425         struct mm_struct *mm = current->mm;
426         unsigned int flags = FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
427         int is_exec = TRAP(regs) == 0x400;
428         int is_user = user_mode(regs);
429         int is_write = page_fault_is_write(error_code);
430         vm_fault_t fault, major = 0;
431         bool must_retry = false;
432
433         if (notify_page_fault(regs))
434                 return 0;
435
436         if (unlikely(page_fault_is_bad(error_code))) {
437                 if (is_user) {
438                         _exception(SIGBUS, regs, BUS_OBJERR, address);
439                         return 0;
440                 }
441                 return SIGBUS;
442         }
443
444         /* Additional sanity check(s) */
445         sanity_check_fault(is_write, error_code);
446
447         /*
448          * The kernel should never take an execute fault nor should it
449          * take a page fault to a kernel address.
450          */
451         if (unlikely(!is_user && bad_kernel_fault(is_exec, error_code, address)))
452                 return SIGSEGV;
453
454         /*
455          * If we're in an interrupt, have no user context or are running
456          * in a region with pagefaults disabled then we must not take the fault
457          */
458         if (unlikely(faulthandler_disabled() || !mm)) {
459                 if (is_user)
460                         printk_ratelimited(KERN_ERR "Page fault in user mode"
461                                            " with faulthandler_disabled()=%d"
462                                            " mm=%p\n",
463                                            faulthandler_disabled(), mm);
464                 return bad_area_nosemaphore(regs, address);
465         }
466
467         /* We restore the interrupt state now */
468         if (!arch_irq_disabled_regs(regs))
469                 local_irq_enable();
470
471         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);
472
473         if (error_code & DSISR_KEYFAULT)
474                 return bad_key_fault_exception(regs, address,
475                                                get_mm_addr_key(mm, address));
476
477         /*
478          * We want to do this outside mmap_sem, because reading code around nip
479          * can result in fault, which will cause a deadlock when called with
480          * mmap_sem held
481          */
482         if (is_user)
483                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
484         if (is_write)
485                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
486         if (is_exec)
487                 flags |= FAULT_FLAG_INSTRUCTION;
488
489         /* When running in the kernel we expect faults to occur only to
490          * addresses in user space.  All other faults represent errors in the
491          * kernel and should generate an OOPS.  Unfortunately, in the case of an
492          * erroneous fault occurring in a code path which already holds mmap_sem
493          * we will deadlock attempting to validate the fault against the
494          * address space.  Luckily the kernel only validly references user
495          * space from well defined areas of code, which are listed in the
496          * exceptions table.
497          *
498          * As the vast majority of faults will be valid we will only perform
499          * the source reference check when there is a possibility of a deadlock.
500          * Attempt to lock the address space, if we cannot we then validate the
501          * source.  If this is invalid we can skip the address space check,
502          * thus avoiding the deadlock.
503          */
504         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
505                 if (!is_user && !search_exception_tables(regs->nip))
506                         return bad_area_nosemaphore(regs, address);
507
508 retry:
509                 down_read(&mm->mmap_sem);
510         } else {
511                 /*
512                  * The above down_read_trylock() might have succeeded in
513                  * which case we'll have missed the might_sleep() from
514                  * down_read():
515                  */
516                 might_sleep();
517         }
518
519         vma = find_vma(mm, address);
520         if (unlikely(!vma))
521                 return bad_area(regs, address);
522         if (likely(vma->vm_start <= address))
523                 goto good_area;
524         if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN)))
525                 return bad_area(regs, address);
526
527         /* The stack is being expanded, check if it's valid */
528         if (unlikely(bad_stack_expansion(regs, address, vma, flags,
529                                          &must_retry))) {
530                 if (!must_retry)
531                         return bad_area(regs, address);
532
533                 up_read(&mm->mmap_sem);
534                 if (fault_in_pages_readable((const char __user *)regs->nip,
535                                             sizeof(unsigned int)))
536                         return bad_area_nosemaphore(regs, address);
537                 goto retry;
538         }
539
540         /* Try to expand it */
541         if (unlikely(expand_stack(vma, address)))
542                 return bad_area(regs, address);
543
544 good_area:
545         if (unlikely(access_error(is_write, is_exec, vma)))
546                 return bad_access(regs, address);
547
548         /*
549          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
550          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
551          * the fault.
552          */
553         fault = handle_mm_fault(vma, address, flags);
554
555 #ifdef CONFIG_PPC_MEM_KEYS
556         /*
557          * we skipped checking for access error due to key earlier.
558          * Check that using handle_mm_fault error return.
559          */
560         if (unlikely(fault & VM_FAULT_SIGSEGV) &&
561                 !arch_vma_access_permitted(vma, is_write, is_exec, 0)) {
562
563                 int pkey = vma_pkey(vma);
564
565                 up_read(&mm->mmap_sem);
566                 return bad_key_fault_exception(regs, address, pkey);
567         }
568 #endif /* CONFIG_PPC_MEM_KEYS */
569
570         major |= fault & VM_FAULT_MAJOR;
571
572         /*
573          * Handle the retry right now, the mmap_sem has been released in that
574          * case.
575          */
576         if (unlikely(fault & VM_FAULT_RETRY)) {
577                 /* We retry only once */
578                 if (flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
579                         /*
580                          * Clear FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY to avoid any risk
581                          * of starvation.
582                          */
583                         flags &= ~FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY;
584                         flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
585                         if (!fatal_signal_pending(current))
586                                 goto retry;
587                 }
588
589                 /*
590                  * User mode? Just return to handle the fatal exception otherwise
591                  * return to bad_page_fault
592                  */
593                 return is_user ? 0 : SIGBUS;
594         }
595
596         up_read(&current->mm->mmap_sem);
597
598         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR))
599                 return mm_fault_error(regs, address, fault);
600
601         /*
602          * Major/minor page fault accounting.
603          */
604         if (major) {
605                 current->maj_flt++;
606                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MAJ, 1, regs, address);
607                 cmo_account_page_fault();
608         } else {
609                 current->min_flt++;
610                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MIN, 1, regs, address);
611         }
612         return 0;
613 }
614 NOKPROBE_SYMBOL(__do_page_fault);
615
616 int do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
617                   unsigned long error_code)
618 {
619         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
620         int rc = __do_page_fault(regs, address, error_code);
621         exception_exit(prev_state);
622         return rc;
623 }
624 NOKPROBE_SYMBOL(do_page_fault);
625
626 /*
627  * bad_page_fault is called when we have a bad access from the kernel.
628  * It is called from the DSI and ISI handlers in head.S and from some
629  * of the procedures in traps.c.
630  */
631 void bad_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address, int sig)
632 {
633         const struct exception_table_entry *entry;
634
635         /* Are we prepared to handle this fault?  */
636         if ((entry = search_exception_tables(regs->nip)) != NULL) {
637                 regs->nip = extable_fixup(entry);
638                 return;
639         }
640
641         /* kernel has accessed a bad area */
642
643         switch (TRAP(regs)) {
644         case 0x300:
645         case 0x380:
646                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request for "
647                         "data at address 0x%08lx\n", regs->dar);
648                 break;
649         case 0x400:
650         case 0x480:
651                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request for "
652                         "instruction fetch\n");
653                 break;
654         case 0x600:
655                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request for "
656                         "unaligned access at address 0x%08lx\n", regs->dar);
657                 break;
658         default:
659                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request for "
660                         "unknown fault\n");
661                 break;
662         }
663         printk(KERN_ALERT "Faulting instruction address: 0x%08lx\n",
664                 regs->nip);
665
666         if (task_stack_end_corrupted(current))
667                 printk(KERN_ALERT "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
668
669         die("Kernel access of bad area", regs, sig);
670 }
This page took 0.07238 seconds and 4 git commands to generate.