]> Git Repo - linux.git/blob - arch/powerpc/mm/fault.c
signal/powerpc: Use force_sig_mceerr as appropriate
[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                         int pkey)
129 {
130         struct mm_struct *mm = current->mm;
131
132         /*
133          * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
134          * Fix it, but check if it's kernel or user first..
135          */
136         up_read(&mm->mmap_sem);
137
138         return __bad_area_nosemaphore(regs, address, si_code, pkey);
139 }
140
141 static noinline int bad_area(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
142 {
143         return __bad_area(regs, address, SEGV_MAPERR, 0);
144 }
145
146 static int bad_key_fault_exception(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
147                                     int pkey)
148 {
149         return __bad_area_nosemaphore(regs, address, SEGV_PKUERR, pkey);
150 }
151
152 static noinline int bad_access(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
153 {
154         return __bad_area(regs, address, SEGV_ACCERR, 0);
155 }
156
157 static int do_sigbus(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
158                      vm_fault_t fault)
159 {
160         siginfo_t info;
161
162         if (!user_mode(regs))
163                 return SIGBUS;
164
165         current->thread.trap_nr = BUS_ADRERR;
166         clear_siginfo(&info);
167         info.si_signo = SIGBUS;
168         info.si_errno = 0;
169         info.si_code = BUS_ADRERR;
170         info.si_addr = (void __user *)address;
171 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
172         if (fault & (VM_FAULT_HWPOISON|VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)) {
173                 unsigned int lsb = 0; /* shutup gcc */
174
175                 pr_err("MCE: Killing %s:%d due to hardware memory corruption fault at %lx\n",
176                         current->comm, current->pid, address);
177
178                 if (fault & VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
179                         lsb = hstate_index_to_shift(VM_FAULT_GET_HINDEX(fault));
180                 if (fault & VM_FAULT_HWPOISON)
181                         lsb = PAGE_SHIFT;
182
183                 force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR, (void __user *)address, lsb,
184                                  current);
185                 return 0;
186         }
187
188 #endif
189         force_sig_info(SIGBUS, &info, current);
190         return 0;
191 }
192
193 static int mm_fault_error(struct pt_regs *regs, unsigned long addr,
194                                 vm_fault_t fault)
195 {
196         /*
197          * Kernel page fault interrupted by SIGKILL. We have no reason to
198          * continue processing.
199          */
200         if (fatal_signal_pending(current) && !user_mode(regs))
201                 return SIGKILL;
202
203         /* Out of memory */
204         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
205                 /*
206                  * We ran out of memory, or some other thing happened to us that
207                  * made us unable to handle the page fault gracefully.
208                  */
209                 if (!user_mode(regs))
210                         return SIGSEGV;
211                 pagefault_out_of_memory();
212         } else {
213                 if (fault & (VM_FAULT_SIGBUS|VM_FAULT_HWPOISON|
214                              VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
215                         return do_sigbus(regs, addr, fault);
216                 else if (fault & VM_FAULT_SIGSEGV)
217                         return bad_area_nosemaphore(regs, addr);
218                 else
219                         BUG();
220         }
221         return 0;
222 }
223
224 /* Is this a bad kernel fault ? */
225 static bool bad_kernel_fault(bool is_exec, unsigned long error_code,
226                              unsigned long address)
227 {
228         if (is_exec && (error_code & (DSISR_NOEXEC_OR_G | DSISR_KEYFAULT))) {
229                 printk_ratelimited(KERN_CRIT "kernel tried to execute"
230                                    " exec-protected page (%lx) -"
231                                    "exploit attempt? (uid: %d)\n",
232                                    address, from_kuid(&init_user_ns,
233                                                       current_uid()));
234         }
235         return is_exec || (address >= TASK_SIZE);
236 }
237
238 static bool bad_stack_expansion(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
239                                 struct vm_area_struct *vma, unsigned int flags,
240                                 bool *must_retry)
241 {
242         /*
243          * N.B. The POWER/Open ABI allows programs to access up to
244          * 288 bytes below the stack pointer.
245          * The kernel signal delivery code writes up to about 1.5kB
246          * below the stack pointer (r1) before decrementing it.
247          * The exec code can write slightly over 640kB to the stack
248          * before setting the user r1.  Thus we allow the stack to
249          * expand to 1MB without further checks.
250          */
251         if (address + 0x100000 < vma->vm_end) {
252                 unsigned int __user *nip = (unsigned int __user *)regs->nip;
253                 /* get user regs even if this fault is in kernel mode */
254                 struct pt_regs *uregs = current->thread.regs;
255                 if (uregs == NULL)
256                         return true;
257
258                 /*
259                  * A user-mode access to an address a long way below
260                  * the stack pointer is only valid if the instruction
261                  * is one which would update the stack pointer to the
262                  * address accessed if the instruction completed,
263                  * i.e. either stwu rs,n(r1) or stwux rs,r1,rb
264                  * (or the byte, halfword, float or double forms).
265                  *
266                  * If we don't check this then any write to the area
267                  * between the last mapped region and the stack will
268                  * expand the stack rather than segfaulting.
269                  */
270                 if (address + 2048 >= uregs->gpr[1])
271                         return false;
272
273                 if ((flags & FAULT_FLAG_WRITE) && (flags & FAULT_FLAG_USER) &&
274                     access_ok(VERIFY_READ, nip, sizeof(*nip))) {
275                         unsigned int inst;
276                         int res;
277
278                         pagefault_disable();
279                         res = __get_user_inatomic(inst, nip);
280                         pagefault_enable();
281                         if (!res)
282                                 return !store_updates_sp(inst);
283                         *must_retry = true;
284                 }
285                 return true;
286         }
287         return false;
288 }
289
290 static bool access_error(bool is_write, bool is_exec,
291                          struct vm_area_struct *vma)
292 {
293         /*
294          * Allow execution from readable areas if the MMU does not
295          * provide separate controls over reading and executing.
296          *
297          * Note: That code used to not be enabled for 4xx/BookE.
298          * It is now as I/D cache coherency for these is done at
299          * set_pte_at() time and I see no reason why the test
300          * below wouldn't be valid on those processors. This -may-
301          * break programs compiled with a really old ABI though.
302          */
303         if (is_exec) {
304                 return !(vma->vm_flags & VM_EXEC) &&
305                         (cpu_has_feature(CPU_FTR_NOEXECUTE) ||
306                          !(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_WRITE)));
307         }
308
309         if (is_write) {
310                 if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_WRITE)))
311                         return true;
312                 return false;
313         }
314
315         if (unlikely(!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE))))
316                 return true;
317         /*
318          * We should ideally do the vma pkey access check here. But in the
319          * fault path, handle_mm_fault() also does the same check. To avoid
320          * these multiple checks, we skip it here and handle access error due
321          * to pkeys later.
322          */
323         return false;
324 }
325
326 #ifdef CONFIG_PPC_SMLPAR
327 static inline void cmo_account_page_fault(void)
328 {
329         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_CMO)) {
330                 u32 page_ins;
331
332                 preempt_disable();
333                 page_ins = be32_to_cpu(get_lppaca()->page_ins);
334                 page_ins += 1 << PAGE_FACTOR;
335                 get_lppaca()->page_ins = cpu_to_be32(page_ins);
336                 preempt_enable();
337         }
338 }
339 #else
340 static inline void cmo_account_page_fault(void) { }
341 #endif /* CONFIG_PPC_SMLPAR */
342
343 #ifdef CONFIG_PPC_STD_MMU
344 static void sanity_check_fault(bool is_write, unsigned long error_code)
345 {
346         /*
347          * For hash translation mode, we should never get a
348          * PROTFAULT. Any update to pte to reduce access will result in us
349          * removing the hash page table entry, thus resulting in a DSISR_NOHPTE
350          * fault instead of DSISR_PROTFAULT.
351          *
352          * A pte update to relax the access will not result in a hash page table
353          * entry invalidate and hence can result in DSISR_PROTFAULT.
354          * ptep_set_access_flags() doesn't do a hpte flush. This is why we have
355          * the special !is_write in the below conditional.
356          *
357          * For platforms that doesn't supports coherent icache and do support
358          * per page noexec bit, we do setup things such that we do the
359          * sync between D/I cache via fault. But that is handled via low level
360          * hash fault code (hash_page_do_lazy_icache()) and we should not reach
361          * here in such case.
362          *
363          * For wrong access that can result in PROTFAULT, the above vma->vm_flags
364          * check should handle those and hence we should fall to the bad_area
365          * handling correctly.
366          *
367          * For embedded with per page exec support that doesn't support coherent
368          * icache we do get PROTFAULT and we handle that D/I cache sync in
369          * set_pte_at while taking the noexec/prot fault. Hence this is WARN_ON
370          * is conditional for server MMU.
371          *
372          * For radix, we can get prot fault for autonuma case, because radix
373          * page table will have them marked noaccess for user.
374          */
375         if (!radix_enabled() && !is_write)
376                 WARN_ON_ONCE(error_code & DSISR_PROTFAULT);
377 }
378 #else
379 static void sanity_check_fault(bool is_write, unsigned long error_code) { }
380 #endif /* CONFIG_PPC_STD_MMU */
381
382 /*
383  * Define the correct "is_write" bit in error_code based
384  * on the processor family
385  */
386 #if (defined(CONFIG_4xx) || defined(CONFIG_BOOKE))
387 #define page_fault_is_write(__err)      ((__err) & ESR_DST)
388 #define page_fault_is_bad(__err)        (0)
389 #else
390 #define page_fault_is_write(__err)      ((__err) & DSISR_ISSTORE)
391 #if defined(CONFIG_PPC_8xx)
392 #define page_fault_is_bad(__err)        ((__err) & DSISR_NOEXEC_OR_G)
393 #elif defined(CONFIG_PPC64)
394 #define page_fault_is_bad(__err)        ((__err) & DSISR_BAD_FAULT_64S)
395 #else
396 #define page_fault_is_bad(__err)        ((__err) & DSISR_BAD_FAULT_32S)
397 #endif
398 #endif
399
400 /*
401  * For 600- and 800-family processors, the error_code parameter is DSISR
402  * for a data fault, SRR1 for an instruction fault. For 400-family processors
403  * the error_code parameter is ESR for a data fault, 0 for an instruction
404  * fault.
405  * For 64-bit processors, the error_code parameter is
406  *  - DSISR for a non-SLB data access fault,
407  *  - SRR1 & 0x08000000 for a non-SLB instruction access fault
408  *  - 0 any SLB fault.
409  *
410  * The return value is 0 if the fault was handled, or the signal
411  * number if this is a kernel fault that can't be handled here.
412  */
413 static int __do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
414                            unsigned long error_code)
415 {
416         struct vm_area_struct * vma;
417         struct mm_struct *mm = current->mm;
418         unsigned int flags = FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
419         int is_exec = TRAP(regs) == 0x400;
420         int is_user = user_mode(regs);
421         int is_write = page_fault_is_write(error_code);
422         vm_fault_t fault, major = 0;
423         bool must_retry = false;
424
425         if (notify_page_fault(regs))
426                 return 0;
427
428         if (unlikely(page_fault_is_bad(error_code))) {
429                 if (is_user) {
430                         _exception(SIGBUS, regs, BUS_OBJERR, address);
431                         return 0;
432                 }
433                 return SIGBUS;
434         }
435
436         /* Additional sanity check(s) */
437         sanity_check_fault(is_write, error_code);
438
439         /*
440          * The kernel should never take an execute fault nor should it
441          * take a page fault to a kernel address.
442          */
443         if (unlikely(!is_user && bad_kernel_fault(is_exec, error_code, address)))
444                 return SIGSEGV;
445
446         /*
447          * If we're in an interrupt, have no user context or are running
448          * in a region with pagefaults disabled then we must not take the fault
449          */
450         if (unlikely(faulthandler_disabled() || !mm)) {
451                 if (is_user)
452                         printk_ratelimited(KERN_ERR "Page fault in user mode"
453                                            " with faulthandler_disabled()=%d"
454                                            " mm=%p\n",
455                                            faulthandler_disabled(), mm);
456                 return bad_area_nosemaphore(regs, address);
457         }
458
459         /* We restore the interrupt state now */
460         if (!arch_irq_disabled_regs(regs))
461                 local_irq_enable();
462
463         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);
464
465         if (error_code & DSISR_KEYFAULT)
466                 return bad_key_fault_exception(regs, address,
467                                                get_mm_addr_key(mm, address));
468
469         /*
470          * We want to do this outside mmap_sem, because reading code around nip
471          * can result in fault, which will cause a deadlock when called with
472          * mmap_sem held
473          */
474         if (is_user)
475                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
476         if (is_write)
477                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
478         if (is_exec)
479                 flags |= FAULT_FLAG_INSTRUCTION;
480
481         /* When running in the kernel we expect faults to occur only to
482          * addresses in user space.  All other faults represent errors in the
483          * kernel and should generate an OOPS.  Unfortunately, in the case of an
484          * erroneous fault occurring in a code path which already holds mmap_sem
485          * we will deadlock attempting to validate the fault against the
486          * address space.  Luckily the kernel only validly references user
487          * space from well defined areas of code, which are listed in the
488          * exceptions table.
489          *
490          * As the vast majority of faults will be valid we will only perform
491          * the source reference check when there is a possibility of a deadlock.
492          * Attempt to lock the address space, if we cannot we then validate the
493          * source.  If this is invalid we can skip the address space check,
494          * thus avoiding the deadlock.
495          */
496         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
497                 if (!is_user && !search_exception_tables(regs->nip))
498                         return bad_area_nosemaphore(regs, address);
499
500 retry:
501                 down_read(&mm->mmap_sem);
502         } else {
503                 /*
504                  * The above down_read_trylock() might have succeeded in
505                  * which case we'll have missed the might_sleep() from
506                  * down_read():
507                  */
508                 might_sleep();
509         }
510
511         vma = find_vma(mm, address);
512         if (unlikely(!vma))
513                 return bad_area(regs, address);
514         if (likely(vma->vm_start <= address))
515                 goto good_area;
516         if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN)))
517                 return bad_area(regs, address);
518
519         /* The stack is being expanded, check if it's valid */
520         if (unlikely(bad_stack_expansion(regs, address, vma, flags,
521                                          &must_retry))) {
522                 if (!must_retry)
523                         return bad_area(regs, address);
524
525                 up_read(&mm->mmap_sem);
526                 if (fault_in_pages_readable((const char __user *)regs->nip,
527                                             sizeof(unsigned int)))
528                         return bad_area_nosemaphore(regs, address);
529                 goto retry;
530         }
531
532         /* Try to expand it */
533         if (unlikely(expand_stack(vma, address)))
534                 return bad_area(regs, address);
535
536 good_area:
537         if (unlikely(access_error(is_write, is_exec, vma)))
538                 return bad_access(regs, address);
539
540         /*
541          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
542          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
543          * the fault.
544          */
545         fault = handle_mm_fault(vma, address, flags);
546
547 #ifdef CONFIG_PPC_MEM_KEYS
548         /*
549          * we skipped checking for access error due to key earlier.
550          * Check that using handle_mm_fault error return.
551          */
552         if (unlikely(fault & VM_FAULT_SIGSEGV) &&
553                 !arch_vma_access_permitted(vma, is_write, is_exec, 0)) {
554
555                 int pkey = vma_pkey(vma);
556
557                 up_read(&mm->mmap_sem);
558                 return bad_key_fault_exception(regs, address, pkey);
559         }
560 #endif /* CONFIG_PPC_MEM_KEYS */
561
562         major |= fault & VM_FAULT_MAJOR;
563
564         /*
565          * Handle the retry right now, the mmap_sem has been released in that
566          * case.
567          */
568         if (unlikely(fault & VM_FAULT_RETRY)) {
569                 /* We retry only once */
570                 if (flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
571                         /*
572                          * Clear FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY to avoid any risk
573                          * of starvation.
574                          */
575                         flags &= ~FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY;
576                         flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
577                         if (!fatal_signal_pending(current))
578                                 goto retry;
579                 }
580
581                 /*
582                  * User mode? Just return to handle the fatal exception otherwise
583                  * return to bad_page_fault
584                  */
585                 return is_user ? 0 : SIGBUS;
586         }
587
588         up_read(&current->mm->mmap_sem);
589
590         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR))
591                 return mm_fault_error(regs, address, fault);
592
593         /*
594          * Major/minor page fault accounting.
595          */
596         if (major) {
597                 current->maj_flt++;
598                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MAJ, 1, regs, address);
599                 cmo_account_page_fault();
600         } else {
601                 current->min_flt++;
602                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MIN, 1, regs, address);
603         }
604         return 0;
605 }
606 NOKPROBE_SYMBOL(__do_page_fault);
607
608 int do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
609                   unsigned long error_code)
610 {
611         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
612         int rc = __do_page_fault(regs, address, error_code);
613         exception_exit(prev_state);
614         return rc;
615 }
616 NOKPROBE_SYMBOL(do_page_fault);
617
618 /*
619  * bad_page_fault is called when we have a bad access from the kernel.
620  * It is called from the DSI and ISI handlers in head.S and from some
621  * of the procedures in traps.c.
622  */
623 void bad_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address, int sig)
624 {
625         const struct exception_table_entry *entry;
626
627         /* Are we prepared to handle this fault?  */
628         if ((entry = search_exception_tables(regs->nip)) != NULL) {
629                 regs->nip = extable_fixup(entry);
630                 return;
631         }
632
633         /* kernel has accessed a bad area */
634
635         switch (TRAP(regs)) {
636         case 0x300:
637         case 0x380:
638                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request for "
639                         "data at address 0x%08lx\n", regs->dar);
640                 break;
641         case 0x400:
642         case 0x480:
643                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request for "
644                         "instruction fetch\n");
645                 break;
646         case 0x600:
647                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request for "
648                         "unaligned access at address 0x%08lx\n", regs->dar);
649                 break;
650         default:
651                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request for "
652                         "unknown fault\n");
653                 break;
654         }
655         printk(KERN_ALERT "Faulting instruction address: 0x%08lx\n",
656                 regs->nip);
657
658         if (task_stack_end_corrupted(current))
659                 printk(KERN_ALERT "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
660
661         die("Kernel access of bad area", regs, sig);
662 }
This page took 0.071242 seconds and 4 git commands to generate.