[IA64] Fill holes in FIXADDR_USER space with zero pages.
[linux-2.6.git] / arch / ia64 / mm / fault.c
1 /*
2  * MMU fault handling support.
3  *
4  * Copyright (C) 1998-2002 Hewlett-Packard Co
5  *      David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
6  */
7 #include <linux/sched.h>
8 #include <linux/kernel.h>
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/smp_lock.h>
11 #include <linux/interrupt.h>
12
13 #include <asm/pgtable.h>
14 #include <asm/processor.h>
15 #include <asm/system.h>
16 #include <asm/uaccess.h>
17
18 extern void die (char *, struct pt_regs *, long);
19
20 /*
21  * This routine is analogous to expand_stack() but instead grows the
22  * register backing store (which grows towards higher addresses).
23  * Since the register backing store is access sequentially, we
24  * disallow growing the RBS by more than a page at a time.  Note that
25  * the VM_GROWSUP flag can be set on any VM area but that's fine
26  * because the total process size is still limited by RLIMIT_STACK and
27  * RLIMIT_AS.
28  */
29 static inline long
30 expand_backing_store (struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
31 {
32         unsigned long grow;
33
34         grow = PAGE_SIZE >> PAGE_SHIFT;
35         if (address - vma->vm_start > current->signal->rlim[RLIMIT_STACK].rlim_cur
36             || (((vma->vm_mm->total_vm + grow) << PAGE_SHIFT) > current->signal->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur))
37                 return -ENOMEM;
38         vma->vm_end += PAGE_SIZE;
39         vma->vm_mm->total_vm += grow;
40         if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
41                 vma->vm_mm->locked_vm += grow;
42         __vm_stat_account(vma->vm_mm, vma->vm_flags, vma->vm_file, grow);
43         return 0;
44 }
45
46 /*
47  * Return TRUE if ADDRESS points at a page in the kernel's mapped segment
48  * (inside region 5, on ia64) and that page is present.
49  */
50 static int
51 mapped_kernel_page_is_present (unsigned long address)
52 {
53         pgd_t *pgd;
54         pud_t *pud;
55         pmd_t *pmd;
56         pte_t *ptep, pte;
57
58         pgd = pgd_offset_k(address);
59         if (pgd_none(*pgd) || pgd_bad(*pgd))
60                 return 0;
61
62         pud = pud_offset(pgd, address);
63         if (pud_none(*pud) || pud_bad(*pud))
64                 return 0;
65
66         pmd = pmd_offset(pud, address);
67         if (pmd_none(*pmd) || pmd_bad(*pmd))
68                 return 0;
69
70         ptep = pte_offset_kernel(pmd, address);
71         if (!ptep)
72                 return 0;
73
74         pte = *ptep;
75         return pte_present(pte);
76 }
77
78 void
79 ia64_do_page_fault (unsigned long address, unsigned long isr, struct pt_regs *regs)
80 {
81         int signal = SIGSEGV, code = SEGV_MAPERR;
82         struct vm_area_struct *vma, *prev_vma;
83         struct mm_struct *mm = current->mm;
84         struct siginfo si;
85         unsigned long mask;
86
87         /*
88          * If we're in an interrupt or have no user context, we must not take the fault..
89          */
90         if (in_atomic() || !mm)
91                 goto no_context;
92
93 #ifdef CONFIG_VIRTUAL_MEM_MAP
94         /*
95          * If fault is in region 5 and we are in the kernel, we may already
96          * have the mmap_sem (pfn_valid macro is called during mmap). There
97          * is no vma for region 5 addr's anyway, so skip getting the semaphore
98          * and go directly to the exception handling code.
99          */
100
101         if ((REGION_NUMBER(address) == 5) && !user_mode(regs))
102                 goto bad_area_no_up;
103 #endif
104
105         down_read(&mm->mmap_sem);
106
107         vma = find_vma_prev(mm, address, &prev_vma);
108         if (!vma)
109                 goto bad_area;
110
111         /* find_vma_prev() returns vma such that address < vma->vm_end or NULL */
112         if (address < vma->vm_start)
113                 goto check_expansion;
114
115   good_area:
116         code = SEGV_ACCERR;
117
118         /* OK, we've got a good vm_area for this memory area.  Check the access permissions: */
119
120 #       define VM_READ_BIT      0
121 #       define VM_WRITE_BIT     1
122 #       define VM_EXEC_BIT      2
123
124 #       if (((1 << VM_READ_BIT) != VM_READ || (1 << VM_WRITE_BIT) != VM_WRITE) \
125             || (1 << VM_EXEC_BIT) != VM_EXEC)
126 #               error File is out of sync with <linux/mm.h>.  Please update.
127 #       endif
128
129         mask = (  (((isr >> IA64_ISR_X_BIT) & 1UL) << VM_EXEC_BIT)
130                 | (((isr >> IA64_ISR_W_BIT) & 1UL) << VM_WRITE_BIT)
131                 | (((isr >> IA64_ISR_R_BIT) & 1UL) << VM_READ_BIT));
132
133         if ((vma->vm_flags & mask) != mask)
134                 goto bad_area;
135
136   survive:
137         /*
138          * If for any reason at all we couldn't handle the fault, make
139          * sure we exit gracefully rather than endlessly redo the
140          * fault.
141          */
142         switch (handle_mm_fault(mm, vma, address, (mask & VM_WRITE) != 0)) {
143               case VM_FAULT_MINOR:
144                 ++current->min_flt;
145                 break;
146               case VM_FAULT_MAJOR:
147                 ++current->maj_flt;
148                 break;
149               case VM_FAULT_SIGBUS:
150                 /*
151                  * We ran out of memory, or some other thing happened
152                  * to us that made us unable to handle the page fault
153                  * gracefully.
154                  */
155                 signal = SIGBUS;
156                 goto bad_area;
157               case VM_FAULT_OOM:
158                 goto out_of_memory;
159               default:
160                 BUG();
161         }
162         up_read(&mm->mmap_sem);
163         return;
164
165   check_expansion:
166         if (!(prev_vma && (prev_vma->vm_flags & VM_GROWSUP) && (address == prev_vma->vm_end))) {
167                 if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
168                         goto bad_area;
169                 if (REGION_NUMBER(address) != REGION_NUMBER(vma->vm_start)
170                     || REGION_OFFSET(address) >= RGN_MAP_LIMIT)
171                         goto bad_area;
172                 if (expand_stack(vma, address))
173                         goto bad_area;
174         } else {
175                 vma = prev_vma;
176                 if (REGION_NUMBER(address) != REGION_NUMBER(vma->vm_start)
177                     || REGION_OFFSET(address) >= RGN_MAP_LIMIT)
178                         goto bad_area;
179                 if (expand_backing_store(vma, address))
180                         goto bad_area;
181         }
182         goto good_area;
183
184   bad_area:
185         up_read(&mm->mmap_sem);
186 #ifdef CONFIG_VIRTUAL_MEM_MAP
187   bad_area_no_up:
188 #endif
189         if ((isr & IA64_ISR_SP)
190             || ((isr & IA64_ISR_NA) && (isr & IA64_ISR_CODE_MASK) == IA64_ISR_CODE_LFETCH))
191         {
192                 /*
193                  * This fault was due to a speculative load or lfetch.fault, set the "ed"
194                  * bit in the psr to ensure forward progress.  (Target register will get a
195                  * NaT for ld.s, lfetch will be canceled.)
196                  */
197                 ia64_psr(regs)->ed = 1;
198                 return;
199         }
200         if (user_mode(regs)) {
201                 si.si_signo = signal;
202                 si.si_errno = 0;
203                 si.si_code = code;
204                 si.si_addr = (void __user *) address;
205                 si.si_isr = isr;
206                 si.si_flags = __ISR_VALID;
207                 force_sig_info(signal, &si, current);
208                 return;
209         }
210
211   no_context:
212         if ((isr & IA64_ISR_SP)
213             || ((isr & IA64_ISR_NA) && (isr & IA64_ISR_CODE_MASK) == IA64_ISR_CODE_LFETCH))
214         {
215                 /*
216                  * This fault was due to a speculative load or lfetch.fault, set the "ed"
217                  * bit in the psr to ensure forward progress.  (Target register will get a
218                  * NaT for ld.s, lfetch will be canceled.)
219                  */
220                 ia64_psr(regs)->ed = 1;
221                 return;
222         }
223
224         if (ia64_done_with_exception(regs))
225                 return;
226
227         /*
228          * Since we have no vma's for region 5, we might get here even if the address is
229          * valid, due to the VHPT walker inserting a non present translation that becomes
230          * stale. If that happens, the non present fault handler already purged the stale
231          * translation, which fixed the problem. So, we check to see if the translation is
232          * valid, and return if it is.
233          */
234         if (REGION_NUMBER(address) == 5 && mapped_kernel_page_is_present(address))
235                 return;
236
237         /*
238          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to terminate things
239          * with extreme prejudice.
240          */
241         bust_spinlocks(1);
242
243         if (address < PAGE_SIZE)
244                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel NULL pointer dereference (address %016lx)\n", address);
245         else
246                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request at "
247                        "virtual address %016lx\n", address);
248         die("Oops", regs, isr);
249         bust_spinlocks(0);
250         do_exit(SIGKILL);
251         return;
252
253   out_of_memory:
254         up_read(&mm->mmap_sem);
255         if (current->pid == 1) {
256                 yield();
257                 down_read(&mm->mmap_sem);
258                 goto survive;
259         }
260         printk(KERN_CRIT "VM: killing process %s\n", current->comm);
261         if (user_mode(regs))
262                 do_exit(SIGKILL);
263         goto no_context;
264 }