perf: Remove the nmi parameter from the swevent and overflow interface
[linux-2.6.git] / arch / powerpc / mm / fault.c
1 /*
2  *  PowerPC version
3  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
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 (engebret@ibm.com)
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/kernel.h>
21 #include <linux/errno.h>
22 #include <linux/string.h>
23 #include <linux/types.h>
24 #include <linux/ptrace.h>
25 #include <linux/mman.h>
26 #include <linux/mm.h>
27 #include <linux/interrupt.h>
28 #include <linux/highmem.h>
29 #include <linux/module.h>
30 #include <linux/kprobes.h>
31 #include <linux/kdebug.h>
32 #include <linux/perf_event.h>
33 #include <linux/magic.h>
34
35 #include <asm/firmware.h>
36 #include <asm/page.h>
37 #include <asm/pgtable.h>
38 #include <asm/mmu.h>
39 #include <asm/mmu_context.h>
40 #include <asm/system.h>
41 #include <asm/uaccess.h>
42 #include <asm/tlbflush.h>
43 #include <asm/siginfo.h>
44 #include <mm/mmu_decl.h>
45
46 #ifdef CONFIG_KPROBES
47 static inline int notify_page_fault(struct pt_regs *regs)
48 {
49         int ret = 0;
50
51         /* kprobe_running() needs smp_processor_id() */
52         if (!user_mode(regs)) {
53                 preempt_disable();
54                 if (kprobe_running() && kprobe_fault_handler(regs, 11))
55                         ret = 1;
56                 preempt_enable();
57         }
58
59         return ret;
60 }
61 #else
62 static inline int notify_page_fault(struct pt_regs *regs)
63 {
64         return 0;
65 }
66 #endif
67
68 /*
69  * Check whether the instruction at regs->nip is a store using
70  * an update addressing form which will update r1.
71  */
72 static int store_updates_sp(struct pt_regs *regs)
73 {
74         unsigned int inst;
75
76         if (get_user(inst, (unsigned int __user *)regs->nip))
77                 return 0;
78         /* check for 1 in the rA field */
79         if (((inst >> 16) & 0x1f) != 1)
80                 return 0;
81         /* check major opcode */
82         switch (inst >> 26) {
83         case 37:        /* stwu */
84         case 39:        /* stbu */
85         case 45:        /* sthu */
86         case 53:        /* stfsu */
87         case 55:        /* stfdu */
88                 return 1;
89         case 62:        /* std or stdu */
90                 return (inst & 3) == 1;
91         case 31:
92                 /* check minor opcode */
93                 switch ((inst >> 1) & 0x3ff) {
94                 case 181:       /* stdux */
95                 case 183:       /* stwux */
96                 case 247:       /* stbux */
97                 case 439:       /* sthux */
98                 case 695:       /* stfsux */
99                 case 759:       /* stfdux */
100                         return 1;
101                 }
102         }
103         return 0;
104 }
105
106 /*
107  * For 600- and 800-family processors, the error_code parameter is DSISR
108  * for a data fault, SRR1 for an instruction fault. For 400-family processors
109  * the error_code parameter is ESR for a data fault, 0 for an instruction
110  * fault.
111  * For 64-bit processors, the error_code parameter is
112  *  - DSISR for a non-SLB data access fault,
113  *  - SRR1 & 0x08000000 for a non-SLB instruction access fault
114  *  - 0 any SLB fault.
115  *
116  * The return value is 0 if the fault was handled, or the signal
117  * number if this is a kernel fault that can't be handled here.
118  */
119 int __kprobes do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
120                             unsigned long error_code)
121 {
122         struct vm_area_struct * vma;
123         struct mm_struct *mm = current->mm;
124         siginfo_t info;
125         int code = SEGV_MAPERR;
126         int is_write = 0, ret;
127         int trap = TRAP(regs);
128         int is_exec = trap == 0x400;
129
130 #if !(defined(CONFIG_4xx) || defined(CONFIG_BOOKE))
131         /*
132          * Fortunately the bit assignments in SRR1 for an instruction
133          * fault and DSISR for a data fault are mostly the same for the
134          * bits we are interested in.  But there are some bits which
135          * indicate errors in DSISR but can validly be set in SRR1.
136          */
137         if (trap == 0x400)
138                 error_code &= 0x48200000;
139         else
140                 is_write = error_code & DSISR_ISSTORE;
141 #else
142         is_write = error_code & ESR_DST;
143 #endif /* CONFIG_4xx || CONFIG_BOOKE */
144
145         if (notify_page_fault(regs))
146                 return 0;
147
148         if (unlikely(debugger_fault_handler(regs)))
149                 return 0;
150
151         /* On a kernel SLB miss we can only check for a valid exception entry */
152         if (!user_mode(regs) && (address >= TASK_SIZE))
153                 return SIGSEGV;
154
155 #if !(defined(CONFIG_4xx) || defined(CONFIG_BOOKE) || \
156                              defined(CONFIG_PPC_BOOK3S_64))
157         if (error_code & DSISR_DABRMATCH) {
158                 /* DABR match */
159                 do_dabr(regs, address, error_code);
160                 return 0;
161         }
162 #endif
163
164         if (in_atomic() || mm == NULL) {
165                 if (!user_mode(regs))
166                         return SIGSEGV;
167                 /* in_atomic() in user mode is really bad,
168                    as is current->mm == NULL. */
169                 printk(KERN_EMERG "Page fault in user mode with "
170                        "in_atomic() = %d mm = %p\n", in_atomic(), mm);
171                 printk(KERN_EMERG "NIP = %lx  MSR = %lx\n",
172                        regs->nip, regs->msr);
173                 die("Weird page fault", regs, SIGSEGV);
174         }
175
176         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);
177
178         /* When running in the kernel we expect faults to occur only to
179          * addresses in user space.  All other faults represent errors in the
180          * kernel and should generate an OOPS.  Unfortunately, in the case of an
181          * erroneous fault occurring in a code path which already holds mmap_sem
182          * we will deadlock attempting to validate the fault against the
183          * address space.  Luckily the kernel only validly references user
184          * space from well defined areas of code, which are listed in the
185          * exceptions table.
186          *
187          * As the vast majority of faults will be valid we will only perform
188          * the source reference check when there is a possibility of a deadlock.
189          * Attempt to lock the address space, if we cannot we then validate the
190          * source.  If this is invalid we can skip the address space check,
191          * thus avoiding the deadlock.
192          */
193         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
194                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->nip))
195                         goto bad_area_nosemaphore;
196
197                 down_read(&mm->mmap_sem);
198         }
199
200         vma = find_vma(mm, address);
201         if (!vma)
202                 goto bad_area;
203         if (vma->vm_start <= address)
204                 goto good_area;
205         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
206                 goto bad_area;
207
208         /*
209          * N.B. The POWER/Open ABI allows programs to access up to
210          * 288 bytes below the stack pointer.
211          * The kernel signal delivery code writes up to about 1.5kB
212          * below the stack pointer (r1) before decrementing it.
213          * The exec code can write slightly over 640kB to the stack
214          * before setting the user r1.  Thus we allow the stack to
215          * expand to 1MB without further checks.
216          */
217         if (address + 0x100000 < vma->vm_end) {
218                 /* get user regs even if this fault is in kernel mode */
219                 struct pt_regs *uregs = current->thread.regs;
220                 if (uregs == NULL)
221                         goto bad_area;
222
223                 /*
224                  * A user-mode access to an address a long way below
225                  * the stack pointer is only valid if the instruction
226                  * is one which would update the stack pointer to the
227                  * address accessed if the instruction completed,
228                  * i.e. either stwu rs,n(r1) or stwux rs,r1,rb
229                  * (or the byte, halfword, float or double forms).
230                  *
231                  * If we don't check this then any write to the area
232                  * between the last mapped region and the stack will
233                  * expand the stack rather than segfaulting.
234                  */
235                 if (address + 2048 < uregs->gpr[1]
236                     && (!user_mode(regs) || !store_updates_sp(regs)))
237                         goto bad_area;
238         }
239         if (expand_stack(vma, address))
240                 goto bad_area;
241
242 good_area:
243         code = SEGV_ACCERR;
244 #if defined(CONFIG_6xx)
245         if (error_code & 0x95700000)
246                 /* an error such as lwarx to I/O controller space,
247                    address matching DABR, eciwx, etc. */
248                 goto bad_area;
249 #endif /* CONFIG_6xx */
250 #if defined(CONFIG_8xx)
251         /* 8xx sometimes need to load a invalid/non-present TLBs.
252          * These must be invalidated separately as linux mm don't.
253          */
254         if (error_code & 0x40000000) /* no translation? */
255                 _tlbil_va(address, 0, 0, 0);
256
257         /* The MPC8xx seems to always set 0x80000000, which is
258          * "undefined".  Of those that can be set, this is the only
259          * one which seems bad.
260          */
261         if (error_code & 0x10000000)
262                 /* Guarded storage error. */
263                 goto bad_area;
264 #endif /* CONFIG_8xx */
265
266         if (is_exec) {
267 #ifdef CONFIG_PPC_STD_MMU
268                 /* Protection fault on exec go straight to failure on
269                  * Hash based MMUs as they either don't support per-page
270                  * execute permission, or if they do, it's handled already
271                  * at the hash level. This test would probably have to
272                  * be removed if we change the way this works to make hash
273                  * processors use the same I/D cache coherency mechanism
274                  * as embedded.
275                  */
276                 if (error_code & DSISR_PROTFAULT)
277                         goto bad_area;
278 #endif /* CONFIG_PPC_STD_MMU */
279
280                 /*
281                  * Allow execution from readable areas if the MMU does not
282                  * provide separate controls over reading and executing.
283                  *
284                  * Note: That code used to not be enabled for 4xx/BookE.
285                  * It is now as I/D cache coherency for these is done at
286                  * set_pte_at() time and I see no reason why the test
287                  * below wouldn't be valid on those processors. This -may-
288                  * break programs compiled with a really old ABI though.
289                  */
290                 if (!(vma->vm_flags & VM_EXEC) &&
291                     (cpu_has_feature(CPU_FTR_NOEXECUTE) ||
292                      !(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_WRITE))))
293                         goto bad_area;
294         /* a write */
295         } else if (is_write) {
296                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
297                         goto bad_area;
298         /* a read */
299         } else {
300                 /* protection fault */
301                 if (error_code & 0x08000000)
302                         goto bad_area;
303                 if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE)))
304                         goto bad_area;
305         }
306
307         /*
308          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
309          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
310          * the fault.
311          */
312         ret = handle_mm_fault(mm, vma, address, is_write ? FAULT_FLAG_WRITE : 0);
313         if (unlikely(ret & VM_FAULT_ERROR)) {
314                 if (ret & VM_FAULT_OOM)
315                         goto out_of_memory;
316                 else if (ret & VM_FAULT_SIGBUS)
317                         goto do_sigbus;
318                 BUG();
319         }
320         if (ret & VM_FAULT_MAJOR) {
321                 current->maj_flt++;
322                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MAJ, 1,
323                                      regs, address);
324 #ifdef CONFIG_PPC_SMLPAR
325                 if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_CMO)) {
326                         preempt_disable();
327                         get_lppaca()->page_ins += (1 << PAGE_FACTOR);
328                         preempt_enable();
329                 }
330 #endif
331         } else {
332                 current->min_flt++;
333                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MIN, 1,
334                                      regs, address);
335         }
336         up_read(&mm->mmap_sem);
337         return 0;
338
339 bad_area:
340         up_read(&mm->mmap_sem);
341
342 bad_area_nosemaphore:
343         /* User mode accesses cause a SIGSEGV */
344         if (user_mode(regs)) {
345                 _exception(SIGSEGV, regs, code, address);
346                 return 0;
347         }
348
349         if (is_exec && (error_code & DSISR_PROTFAULT)
350             && printk_ratelimit())
351                 printk(KERN_CRIT "kernel tried to execute NX-protected"
352                        " page (%lx) - exploit attempt? (uid: %d)\n",
353                        address, current_uid());
354
355         return SIGSEGV;
356
357 /*
358  * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
359  * us unable to handle the page fault gracefully.
360  */
361 out_of_memory:
362         up_read(&mm->mmap_sem);
363         if (!user_mode(regs))
364                 return SIGKILL;
365         pagefault_out_of_memory();
366         return 0;
367
368 do_sigbus:
369         up_read(&mm->mmap_sem);
370         if (user_mode(regs)) {
371                 info.si_signo = SIGBUS;
372                 info.si_errno = 0;
373                 info.si_code = BUS_ADRERR;
374                 info.si_addr = (void __user *)address;
375                 force_sig_info(SIGBUS, &info, current);
376                 return 0;
377         }
378         return SIGBUS;
379 }
380
381 /*
382  * bad_page_fault is called when we have a bad access from the kernel.
383  * It is called from the DSI and ISI handlers in head.S and from some
384  * of the procedures in traps.c.
385  */
386 void bad_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address, int sig)
387 {
388         const struct exception_table_entry *entry;
389         unsigned long *stackend;
390
391         /* Are we prepared to handle this fault?  */
392         if ((entry = search_exception_tables(regs->nip)) != NULL) {
393                 regs->nip = entry->fixup;
394                 return;
395         }
396
397         /* kernel has accessed a bad area */
398
399         switch (regs->trap) {
400         case 0x300:
401         case 0x380:
402                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request for "
403                         "data at address 0x%08lx\n", regs->dar);
404                 break;
405         case 0x400:
406         case 0x480:
407                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request for "
408                         "instruction fetch\n");
409                 break;
410         default:
411                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request for "
412                         "unknown fault\n");
413                 break;
414         }
415         printk(KERN_ALERT "Faulting instruction address: 0x%08lx\n",
416                 regs->nip);
417
418         stackend = end_of_stack(current);
419         if (current != &init_task && *stackend != STACK_END_MAGIC)
420                 printk(KERN_ALERT "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
421
422         die("Kernel access of bad area", regs, sig);
423 }