[IA64] Rationalise Region Definitions
[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 #include <asm/kdebug.h>
18
19 extern void die (char *, struct pt_regs *, long);
20
21 /*
22  * This routine is analogous to expand_stack() but instead grows the
23  * register backing store (which grows towards higher addresses).
24  * Since the register backing store is access sequentially, we
25  * disallow growing the RBS by more than a page at a time.  Note that
26  * the VM_GROWSUP flag can be set on any VM area but that's fine
27  * because the total process size is still limited by RLIMIT_STACK and
28  * RLIMIT_AS.
29  */
30 static inline long
31 expand_backing_store (struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
32 {
33         unsigned long grow;
34
35         grow = PAGE_SIZE >> PAGE_SHIFT;
36         if (address - vma->vm_start > current->signal->rlim[RLIMIT_STACK].rlim_cur
37             || (((vma->vm_mm->total_vm + grow) << PAGE_SHIFT) > current->signal->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur))
38                 return -ENOMEM;
39         vma->vm_end += PAGE_SIZE;
40         vma->vm_mm->total_vm += grow;
41         if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
42                 vma->vm_mm->locked_vm += grow;
43         __vm_stat_account(vma->vm_mm, vma->vm_flags, vma->vm_file, grow);
44         return 0;
45 }
46
47 /*
48  * Return TRUE if ADDRESS points at a page in the kernel's mapped segment
49  * (inside region 5, on ia64) and that page is present.
50  */
51 static int
52 mapped_kernel_page_is_present (unsigned long address)
53 {
54         pgd_t *pgd;
55         pud_t *pud;
56         pmd_t *pmd;
57         pte_t *ptep, pte;
58
59         pgd = pgd_offset_k(address);
60         if (pgd_none(*pgd) || pgd_bad(*pgd))
61                 return 0;
62
63         pud = pud_offset(pgd, address);
64         if (pud_none(*pud) || pud_bad(*pud))
65                 return 0;
66
67         pmd = pmd_offset(pud, address);
68         if (pmd_none(*pmd) || pmd_bad(*pmd))
69                 return 0;
70
71         ptep = pte_offset_kernel(pmd, address);
72         if (!ptep)
73                 return 0;
74
75         pte = *ptep;
76         return pte_present(pte);
77 }
78
79 void
80 ia64_do_page_fault (unsigned long address, unsigned long isr, struct pt_regs *regs)
81 {
82         int signal = SIGSEGV, code = SEGV_MAPERR;
83         struct vm_area_struct *vma, *prev_vma;
84         struct mm_struct *mm = current->mm;
85         struct siginfo si;
86         unsigned long mask;
87
88         /*
89          * If we're in an interrupt or have no user context, we must not take the fault..
90          */
91         if (in_atomic() || !mm)
92                 goto no_context;
93
94 #ifdef CONFIG_VIRTUAL_MEM_MAP
95         /*
96          * If fault is in region 5 and we are in the kernel, we may already
97          * have the mmap_sem (pfn_valid macro is called during mmap). There
98          * is no vma for region 5 addr's anyway, so skip getting the semaphore
99          * and go directly to the exception handling code.
100          */
101
102         if ((REGION_NUMBER(address) == 5) && !user_mode(regs))
103                 goto bad_area_no_up;
104 #endif
105
106         /*
107          * This is to handle the kprobes on user space access instructions
108          */
109         if (notify_die(DIE_PAGE_FAULT, "page fault", regs, code, TRAP_BRKPT,
110                                         SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
111                 return;
112
113         down_read(&mm->mmap_sem);
114
115         vma = find_vma_prev(mm, address, &prev_vma);
116         if (!vma)
117                 goto bad_area;
118
119         /* find_vma_prev() returns vma such that address < vma->vm_end or NULL */
120         if (address < vma->vm_start)
121                 goto check_expansion;
122
123   good_area:
124         code = SEGV_ACCERR;
125
126         /* OK, we've got a good vm_area for this memory area.  Check the access permissions: */
127
128 #       define VM_READ_BIT      0
129 #       define VM_WRITE_BIT     1
130 #       define VM_EXEC_BIT      2
131
132 #       if (((1 << VM_READ_BIT) != VM_READ || (1 << VM_WRITE_BIT) != VM_WRITE) \
133             || (1 << VM_EXEC_BIT) != VM_EXEC)
134 #               error File is out of sync with <linux/mm.h>.  Please update.
135 #       endif
136
137         mask = (  (((isr >> IA64_ISR_X_BIT) & 1UL) << VM_EXEC_BIT)
138                 | (((isr >> IA64_ISR_W_BIT) & 1UL) << VM_WRITE_BIT)
139                 | (((isr >> IA64_ISR_R_BIT) & 1UL) << VM_READ_BIT));
140
141         if ((vma->vm_flags & mask) != mask)
142                 goto bad_area;
143
144   survive:
145         /*
146          * If for any reason at all we couldn't handle the fault, make
147          * sure we exit gracefully rather than endlessly redo the
148          * fault.
149          */
150         switch (handle_mm_fault(mm, vma, address, (mask & VM_WRITE) != 0)) {
151               case VM_FAULT_MINOR:
152                 ++current->min_flt;
153                 break;
154               case VM_FAULT_MAJOR:
155                 ++current->maj_flt;
156                 break;
157               case VM_FAULT_SIGBUS:
158                 /*
159                  * We ran out of memory, or some other thing happened
160                  * to us that made us unable to handle the page fault
161                  * gracefully.
162                  */
163                 signal = SIGBUS;
164                 goto bad_area;
165               case VM_FAULT_OOM:
166                 goto out_of_memory;
167               default:
168                 BUG();
169         }
170         up_read(&mm->mmap_sem);
171         return;
172
173   check_expansion:
174         if (!(prev_vma && (prev_vma->vm_flags & VM_GROWSUP) && (address == prev_vma->vm_end))) {
175                 if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
176                         goto bad_area;
177                 if (REGION_NUMBER(address) != REGION_NUMBER(vma->vm_start)
178                     || REGION_OFFSET(address) >= RGN_MAP_LIMIT)
179                         goto bad_area;
180                 if (expand_stack(vma, address))
181                         goto bad_area;
182         } else {
183                 vma = prev_vma;
184                 if (REGION_NUMBER(address) != REGION_NUMBER(vma->vm_start)
185                     || REGION_OFFSET(address) >= RGN_MAP_LIMIT)
186                         goto bad_area;
187                 if (expand_backing_store(vma, address))
188                         goto bad_area;
189         }
190         goto good_area;
191
192   bad_area:
193         up_read(&mm->mmap_sem);
194 #ifdef CONFIG_VIRTUAL_MEM_MAP
195   bad_area_no_up:
196 #endif
197         if ((isr & IA64_ISR_SP)
198             || ((isr & IA64_ISR_NA) && (isr & IA64_ISR_CODE_MASK) == IA64_ISR_CODE_LFETCH))
199         {
200                 /*
201                  * This fault was due to a speculative load or lfetch.fault, set the "ed"
202                  * bit in the psr to ensure forward progress.  (Target register will get a
203                  * NaT for ld.s, lfetch will be canceled.)
204                  */
205                 ia64_psr(regs)->ed = 1;
206                 return;
207         }
208         if (user_mode(regs)) {
209                 si.si_signo = signal;
210                 si.si_errno = 0;
211                 si.si_code = code;
212                 si.si_addr = (void __user *) address;
213                 si.si_isr = isr;
214                 si.si_flags = __ISR_VALID;
215                 force_sig_info(signal, &si, current);
216                 return;
217         }
218
219   no_context:
220         if ((isr & IA64_ISR_SP)
221             || ((isr & IA64_ISR_NA) && (isr & IA64_ISR_CODE_MASK) == IA64_ISR_CODE_LFETCH))
222         {
223                 /*
224                  * This fault was due to a speculative load or lfetch.fault, set the "ed"
225                  * bit in the psr to ensure forward progress.  (Target register will get a
226                  * NaT for ld.s, lfetch will be canceled.)
227                  */
228                 ia64_psr(regs)->ed = 1;
229                 return;
230         }
231
232         if (ia64_done_with_exception(regs))
233                 return;
234
235         /*
236          * Since we have no vma's for region 5, we might get here even if the address is
237          * valid, due to the VHPT walker inserting a non present translation that becomes
238          * stale. If that happens, the non present fault handler already purged the stale
239          * translation, which fixed the problem. So, we check to see if the translation is
240          * valid, and return if it is.
241          */
242         if (REGION_NUMBER(address) == 5 && mapped_kernel_page_is_present(address))
243                 return;
244
245         /*
246          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to terminate things
247          * with extreme prejudice.
248          */
249         bust_spinlocks(1);
250
251         if (address < PAGE_SIZE)
252                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel NULL pointer dereference (address %016lx)\n", address);
253         else
254                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request at "
255                        "virtual address %016lx\n", address);
256         die("Oops", regs, isr);
257         bust_spinlocks(0);
258         do_exit(SIGKILL);
259         return;
260
261   out_of_memory:
262         up_read(&mm->mmap_sem);
263         if (current->pid == 1) {
264                 yield();
265                 down_read(&mm->mmap_sem);
266                 goto survive;
267         }
268         printk(KERN_CRIT "VM: killing process %s\n", current->comm);
269         if (user_mode(regs))
270                 do_exit(SIGKILL);
271         goto no_context;
272 }