It wasn't just x86-64 that had hardcoded VM_FAULT_xxx numbers
[linux-2.6.git] / arch / cris / mm / fault.c
1 /*
2  *  linux/arch/cris/mm/fault.c
3  *
4  *  Copyright (C) 2000, 2001  Axis Communications AB
5  *
6  *  Authors:  Bjorn Wesen 
7  * 
8  *  $Log: fault.c,v $
9  *  Revision 1.20  2005/03/04 08:16:18  starvik
10  *  Merge of Linux 2.6.11.
11  *
12  *  Revision 1.19  2005/01/14 10:07:59  starvik
13  *  Fixed warning.
14  *
15  *  Revision 1.18  2005/01/12 08:10:14  starvik
16  *  Readded the change of frametype when handling kernel page fault fixup
17  *  for v10. This is necessary to avoid that the CPU remakes the faulting
18  *  access.
19  *
20  *  Revision 1.17  2005/01/11 13:53:05  starvik
21  *  Use raw_printk.
22  *
23  *  Revision 1.16  2004/12/17 11:39:41  starvik
24  *  SMP support.
25  *
26  *  Revision 1.15  2004/11/23 18:36:18  starvik
27  *  Stack is now non-executable.
28  *  Signal handler trampolines are placed in a reserved page mapped into all
29  *  processes.
30  *
31  *  Revision 1.14  2004/11/23 07:10:21  starvik
32  *  Moved find_fixup_code to generic code.
33  *
34  *  Revision 1.13  2004/11/23 07:00:54  starvik
35  *  Actually use the execute permission bit in the MMU. This makes it possible
36  *  to prevent e.g. attacks where executable code is put on the stack.
37  *
38  *  Revision 1.12  2004/09/29 06:16:04  starvik
39  *  Use instruction_pointer
40  *
41  *  Revision 1.11  2004/05/14 07:58:05  starvik
42  *  Merge of changes from 2.4
43  *
44  *  Revision 1.10  2003/10/27 14:51:24  starvik
45  *  Removed debugcode
46  *
47  *  Revision 1.9  2003/10/27 14:50:42  starvik
48  *  Changed do_page_fault signature
49  *
50  *  Revision 1.8  2003/07/04 13:02:48  tobiasa
51  *  Moved code snippet from arch/cris/mm/fault.c that searches for fixup code
52  *  to seperate function in arch-specific files.
53  *
54  *  Revision 1.7  2003/01/22 06:48:38  starvik
55  *  Fixed warnings issued by GCC 3.2.1
56  *
57  *  Revision 1.6  2003/01/09 14:42:52  starvik
58  *  Merge of Linux 2.5.55
59  *
60  *  Revision 1.5  2002/12/11 14:44:48  starvik
61  *  Extracted v10 (ETRAX 100LX) specific stuff to arch/cris/arch-v10/mm
62  *
63  *  Revision 1.4  2002/11/13 15:10:28  starvik
64  *  pte_offset has been renamed to pte_offset_kernel
65  *
66  *  Revision 1.3  2002/11/05 06:45:13  starvik
67  *  Merge of Linux 2.5.45
68  *
69  *  Revision 1.2  2001/12/18 13:35:22  bjornw
70  *  Applied the 2.4.13->2.4.16 CRIS patch to 2.5.1 (is a copy of 2.4.15).
71  *
72  *  Revision 1.20  2001/11/22 13:34:06  bjornw
73  *  * Bug workaround (LX TR89): force a rerun of the whole of an interrupted
74  *    unaligned write, because the second half of the write will be corrupted
75  *    otherwise. Affected unaligned writes spanning not-yet mapped pages.
76  *  * Optimization: use the wr_rd bit in R_MMU_CAUSE to know whether a miss
77  *    was due to a read or a write (before we didn't know this until the next
78  *    restart of the interrupted instruction, thus wasting one fault-irq)
79  *
80  *  Revision 1.19  2001/11/12 19:02:10  pkj
81  *  Fixed compiler warnings.
82  *
83  *  Revision 1.18  2001/07/18 22:14:32  bjornw
84  *  Enable interrupts in the bulk of do_page_fault
85  *
86  *  Revision 1.17  2001/07/18 13:07:23  bjornw
87  *  * Detect non-existant PTE's in vmalloc pmd synchronization
88  *  * Remove comment about fast-paths for VMALLOC_START etc, because all that
89  *    was totally bogus anyway it turned out :)
90  *  * Fix detection of vmalloc-area synchronization
91  *  * Add some comments
92  *
93  *  Revision 1.16  2001/06/13 00:06:08  bjornw
94  *  current_pgd should be volatile
95  *
96  *  Revision 1.15  2001/06/13 00:02:23  bjornw
97  *  Use a separate variable to store the current pgd to avoid races in schedule
98  *
99  *  Revision 1.14  2001/05/16 17:41:07  hp
100  *  Last comment tweak further tweaked.
101  *
102  *  Revision 1.13  2001/05/15 00:58:44  hp
103  *  Expand a bit on the comment why we compare address >= TASK_SIZE rather
104  *  than >= VMALLOC_START.
105  *
106  *  Revision 1.12  2001/04/04 10:51:14  bjornw
107  *  mmap_sem is grabbed for reading
108  *
109  *  Revision 1.11  2001/03/23 07:36:07  starvik
110  *  Corrected according to review remarks
111  *
112  *  Revision 1.10  2001/03/21 16:10:11  bjornw
113  *  CRIS_FRAME_FIXUP not needed anymore, use FRAME_NORMAL
114  *
115  *  Revision 1.9  2001/03/05 13:22:20  bjornw
116  *  Spell-fix and fix in vmalloc_fault handling
117  *
118  *  Revision 1.8  2000/11/22 14:45:31  bjornw
119  *  * 2.4.0-test10 removed the set_pgdir instantaneous kernel global mapping
120  *    into all processes. Instead we fill in the missing PTE entries on demand.
121  *
122  *  Revision 1.7  2000/11/21 16:39:09  bjornw
123  *  fixup switches frametype
124  *
125  *  Revision 1.6  2000/11/17 16:54:08  bjornw
126  *  More detailed siginfo reporting
127  *
128  *
129  */
130
131 #include <linux/mm.h>
132 #include <linux/interrupt.h>
133 #include <linux/module.h>
134 #include <asm/uaccess.h>
135
136 extern int find_fixup_code(struct pt_regs *);
137 extern void die_if_kernel(const char *, struct pt_regs *, long);
138 extern int raw_printk(const char *fmt, ...);
139
140 /* debug of low-level TLB reload */
141 #undef DEBUG
142
143 #ifdef DEBUG
144 #define D(x) x
145 #else
146 #define D(x)
147 #endif
148
149 /* debug of higher-level faults */
150 #define DPG(x)
151
152 /* current active page directory */
153
154 volatile DEFINE_PER_CPU(pgd_t *,current_pgd);
155 unsigned long cris_signal_return_page;
156
157 /*
158  * This routine handles page faults.  It determines the address,
159  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
160  * routines.
161  *
162  * Notice that the address we're given is aligned to the page the fault
163  * occurred in, since we only get the PFN in R_MMU_CAUSE not the complete
164  * address.
165  *
166  * error_code:
167  *      bit 0 == 0 means no page found, 1 means protection fault
168  *      bit 1 == 0 means read, 1 means write
169  *
170  * If this routine detects a bad access, it returns 1, otherwise it
171  * returns 0.
172  */
173
174 asmlinkage void
175 do_page_fault(unsigned long address, struct pt_regs *regs,
176               int protection, int writeaccess)
177 {
178         struct task_struct *tsk;
179         struct mm_struct *mm;
180         struct vm_area_struct * vma;
181         siginfo_t info;
182
183         D(printk("Page fault for %lX on %X at %lX, prot %d write %d\n",
184                  address, smp_processor_id(), instruction_pointer(regs),
185                  protection, writeaccess));
186
187         tsk = current;
188
189         /*
190          * We fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
191          * 'reference' page table is init_mm.pgd.
192          *
193          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
194          * be in an interrupt or a critical region, and should
195          * only copy the information from the master page table,
196          * nothing more.
197          *
198          * NOTE2: This is done so that, when updating the vmalloc
199          * mappings we don't have to walk all processes pgdirs and
200          * add the high mappings all at once. Instead we do it as they
201          * are used. However vmalloc'ed page entries have the PAGE_GLOBAL
202          * bit set so sometimes the TLB can use a lingering entry.
203          *
204          * This verifies that the fault happens in kernel space
205          * and that the fault was not a protection error (error_code & 1).
206          */
207
208         if (address >= VMALLOC_START &&
209             !protection &&
210             !user_mode(regs))
211                 goto vmalloc_fault;
212
213         /* When stack execution is not allowed we store the signal
214          * trampolines in the reserved cris_signal_return_page.
215          * Handle this in the exact same way as vmalloc (we know
216          * that the mapping is there and is valid so no need to
217          * call handle_mm_fault).
218          */
219         if (cris_signal_return_page &&
220             address == cris_signal_return_page &&
221             !protection && user_mode(regs))
222                 goto vmalloc_fault;
223
224         /* we can and should enable interrupts at this point */
225         local_irq_enable();
226
227         mm = tsk->mm;
228         info.si_code = SEGV_MAPERR;
229
230         /*
231          * If we're in an interrupt or have no user
232          * context, we must not take the fault..
233          */
234
235         if (in_interrupt() || !mm)
236                 goto no_context;
237
238         down_read(&mm->mmap_sem);
239         vma = find_vma(mm, address);
240         if (!vma)
241                 goto bad_area;
242         if (vma->vm_start <= address)
243                 goto good_area;
244         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
245                 goto bad_area;
246         if (user_mode(regs)) {
247                 /*
248                  * accessing the stack below usp is always a bug.
249                  * we get page-aligned addresses so we can only check
250                  * if we're within a page from usp, but that might be
251                  * enough to catch brutal errors at least.
252                  */
253                 if (address + PAGE_SIZE < rdusp())
254                         goto bad_area;
255         }
256         if (expand_stack(vma, address))
257                 goto bad_area;
258
259         /*
260          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
261          * we can handle it..
262          */
263
264  good_area:
265         info.si_code = SEGV_ACCERR;
266
267         /* first do some preliminary protection checks */
268
269         if (writeaccess == 2){
270                 if (!(vma->vm_flags & VM_EXEC))
271                         goto bad_area;
272         } else if (writeaccess == 1) {
273                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
274                         goto bad_area;
275         } else {
276                 if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC)))
277                         goto bad_area;
278         }
279
280         /*
281          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
282          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
283          * the fault.
284          */
285
286         switch (handle_mm_fault(mm, vma, address, writeaccess & 1)) {
287         case VM_FAULT_MINOR:
288                 tsk->min_flt++;
289                 break;
290         case VM_FAULT_MAJOR:
291                 tsk->maj_flt++;
292                 break;
293         case VM_FAULT_SIGBUS:
294                 goto do_sigbus;
295         default:
296                 goto out_of_memory;
297         }
298
299         up_read(&mm->mmap_sem);
300         return;
301
302         /*
303          * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
304          * Fix it, but check if it's kernel or user first..
305          */
306
307  bad_area:
308         up_read(&mm->mmap_sem);
309
310  bad_area_nosemaphore:
311         DPG(show_registers(regs));
312
313         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
314
315         if (user_mode(regs)) {
316                 info.si_signo = SIGSEGV;
317                 info.si_errno = 0;
318                 /* info.si_code has been set above */
319                 info.si_addr = (void *)address;
320                 force_sig_info(SIGSEGV, &info, tsk);
321                 return;
322         }
323
324  no_context:
325
326         /* Are we prepared to handle this kernel fault?
327          *
328          * (The kernel has valid exception-points in the source 
329          *  when it acesses user-memory. When it fails in one
330          *  of those points, we find it in a table and do a jump
331          *  to some fixup code that loads an appropriate error
332          *  code)
333          */
334
335         if (find_fixup_code(regs))
336                 return;
337
338         /*
339          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
340          * terminate things with extreme prejudice.
341          */
342
343         if ((unsigned long) (address) < PAGE_SIZE)
344                 raw_printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel NULL pointer dereference");
345         else
346                 raw_printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel access");
347         raw_printk(" at virtual address %08lx\n",address);
348
349         die_if_kernel("Oops", regs, (writeaccess << 1) | protection);
350
351         do_exit(SIGKILL);
352
353         /*
354          * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
355          * us unable to handle the page fault gracefully.
356          */
357
358  out_of_memory:
359         up_read(&mm->mmap_sem);
360         printk("VM: killing process %s\n", tsk->comm);
361         if (user_mode(regs))
362                 do_exit(SIGKILL);
363         goto no_context;
364
365  do_sigbus:
366         up_read(&mm->mmap_sem);
367
368         /*
369          * Send a sigbus, regardless of whether we were in kernel
370          * or user mode.
371          */
372         info.si_signo = SIGBUS;
373         info.si_errno = 0;
374         info.si_code = BUS_ADRERR;
375         info.si_addr = (void *)address;
376         force_sig_info(SIGBUS, &info, tsk);
377
378         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
379         if (!user_mode(regs))
380                 goto no_context;
381         return;
382
383 vmalloc_fault:
384         {
385                 /*
386                  * Synchronize this task's top level page-table
387                  * with the 'reference' page table.
388                  *
389                  * Use current_pgd instead of tsk->active_mm->pgd
390                  * since the latter might be unavailable if this
391                  * code is executed in a misfortunately run irq
392                  * (like inside schedule() between switch_mm and
393                  *  switch_to...).
394                  */
395
396                 int offset = pgd_index(address);
397                 pgd_t *pgd, *pgd_k;
398                 pud_t *pud, *pud_k;
399                 pmd_t *pmd, *pmd_k;
400                 pte_t *pte_k;
401
402                 pgd = (pgd_t *)per_cpu(current_pgd, smp_processor_id()) + offset;
403                 pgd_k = init_mm.pgd + offset;
404
405                 /* Since we're two-level, we don't need to do both
406                  * set_pgd and set_pmd (they do the same thing). If
407                  * we go three-level at some point, do the right thing
408                  * with pgd_present and set_pgd here. 
409                  * 
410                  * Also, since the vmalloc area is global, we don't
411                  * need to copy individual PTE's, it is enough to
412                  * copy the pgd pointer into the pte page of the
413                  * root task. If that is there, we'll find our pte if
414                  * it exists.
415                  */
416
417                 pud = pud_offset(pgd, address);
418                 pud_k = pud_offset(pgd_k, address);
419                 if (!pud_present(*pud_k))
420                         goto no_context;
421
422                 pmd = pmd_offset(pud, address);
423                 pmd_k = pmd_offset(pud_k, address);
424
425                 if (!pmd_present(*pmd_k))
426                         goto bad_area_nosemaphore;
427
428                 set_pmd(pmd, *pmd_k);
429
430                 /* Make sure the actual PTE exists as well to
431                  * catch kernel vmalloc-area accesses to non-mapped
432                  * addresses. If we don't do this, this will just
433                  * silently loop forever.
434                  */
435
436                 pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, address);
437                 if (!pte_present(*pte_k))
438                         goto no_context;
439
440                 return;
441         }
442 }
443
444 /* Find fixup code. */
445 int
446 find_fixup_code(struct pt_regs *regs)
447 {
448         const struct exception_table_entry *fixup;
449
450         if ((fixup = search_exception_tables(instruction_pointer(regs))) != 0) {
451                 /* Adjust the instruction pointer in the stackframe. */
452                 instruction_pointer(regs) = fixup->fixup;
453                 arch_fixup(regs);
454                 return 1;
455         }
456
457         return 0;
458 }