fd7e1798c75a20049a97046db333868eb4bbd6c5
[linux-2.6.git] / arch / x86 / mm / fault.c
1 /*
2  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
3  *  Copyright (C) 2001,2002 Andi Kleen, SuSE Labs.
4  */
5
6 #include <linux/signal.h>
7 #include <linux/sched.h>
8 #include <linux/kernel.h>
9 #include <linux/errno.h>
10 #include <linux/string.h>
11 #include <linux/types.h>
12 #include <linux/ptrace.h>
13 #include <linux/mman.h>
14 #include <linux/mm.h>
15 #include <linux/smp.h>
16 #include <linux/interrupt.h>
17 #include <linux/init.h>
18 #include <linux/tty.h>
19 #include <linux/vt_kern.h>              /* For unblank_screen() */
20 #include <linux/compiler.h>
21 #include <linux/highmem.h>
22 #include <linux/bootmem.h>              /* for max_low_pfn */
23 #include <linux/vmalloc.h>
24 #include <linux/module.h>
25 #include <linux/kprobes.h>
26 #include <linux/uaccess.h>
27 #include <linux/kdebug.h>
28
29 #include <asm/system.h>
30 #include <asm/desc.h>
31 #include <asm/segment.h>
32 #include <asm/pgalloc.h>
33 #include <asm/smp.h>
34 #include <asm/tlbflush.h>
35 #include <asm/proto.h>
36 #include <asm-generic/sections.h>
37
38 /*
39  * Page fault error code bits
40  *      bit 0 == 0 means no page found, 1 means protection fault
41  *      bit 1 == 0 means read, 1 means write
42  *      bit 2 == 0 means kernel, 1 means user-mode
43  *      bit 3 == 1 means use of reserved bit detected
44  *      bit 4 == 1 means fault was an instruction fetch
45  */
46 #define PF_PROT         (1<<0)
47 #define PF_WRITE        (1<<1)
48 #define PF_USER         (1<<2)
49 #define PF_RSVD         (1<<3)
50 #define PF_INSTR        (1<<4)
51
52 static inline int notify_page_fault(struct pt_regs *regs)
53 {
54 #ifdef CONFIG_KPROBES
55         int ret = 0;
56
57         /* kprobe_running() needs smp_processor_id() */
58 #ifdef CONFIG_X86_32
59         if (!user_mode_vm(regs)) {
60 #else
61         if (!user_mode(regs)) {
62 #endif
63                 preempt_disable();
64                 if (kprobe_running() && kprobe_fault_handler(regs, 14))
65                         ret = 1;
66                 preempt_enable();
67         }
68
69         return ret;
70 #else
71         return 0;
72 #endif
73 }
74
75 /*
76  * X86_32
77  * Sometimes AMD Athlon/Opteron CPUs report invalid exceptions on prefetch.
78  * Check that here and ignore it.
79  *
80  * X86_64
81  * Sometimes the CPU reports invalid exceptions on prefetch.
82  * Check that here and ignore it.
83  *
84  * Opcode checker based on code by Richard Brunner
85  */
86 static int is_prefetch(struct pt_regs *regs, unsigned long addr,
87                        unsigned long error_code)
88 {
89         unsigned char *instr;
90         int scan_more = 1;
91         int prefetch = 0;
92         unsigned char *max_instr;
93
94         /*
95          * If it was a exec (instruction fetch) fault on NX page, then
96          * do not ignore the fault:
97          */
98         if (error_code & PF_INSTR)
99                 return 0;
100
101         instr = (unsigned char *)convert_ip_to_linear(current, regs);
102         max_instr = instr + 15;
103
104         if (user_mode(regs) && instr >= (unsigned char *)TASK_SIZE)
105                 return 0;
106
107         while (scan_more && instr < max_instr) {
108                 unsigned char opcode;
109                 unsigned char instr_hi;
110                 unsigned char instr_lo;
111
112                 if (probe_kernel_address(instr, opcode))
113                         break;
114
115                 instr_hi = opcode & 0xf0;
116                 instr_lo = opcode & 0x0f;
117                 instr++;
118
119                 switch (instr_hi) {
120                 case 0x20:
121                 case 0x30:
122                         /*
123                          * Values 0x26,0x2E,0x36,0x3E are valid x86 prefixes.
124                          * In X86_64 long mode, the CPU will signal invalid
125                          * opcode if some of these prefixes are present so
126                          * X86_64 will never get here anyway
127                          */
128                         scan_more = ((instr_lo & 7) == 0x6);
129                         break;
130 #ifdef CONFIG_X86_64
131                 case 0x40:
132                         /*
133                          * In AMD64 long mode 0x40..0x4F are valid REX prefixes
134                          * Need to figure out under what instruction mode the
135                          * instruction was issued. Could check the LDT for lm,
136                          * but for now it's good enough to assume that long
137                          * mode only uses well known segments or kernel.
138                          */
139                         scan_more = (!user_mode(regs)) || (regs->cs == __USER_CS);
140                         break;
141 #endif
142                 case 0x60:
143                         /* 0x64 thru 0x67 are valid prefixes in all modes. */
144                         scan_more = (instr_lo & 0xC) == 0x4;
145                         break;
146                 case 0xF0:
147                         /* 0xF0, 0xF2, 0xF3 are valid prefixes in all modes. */
148                         scan_more = !instr_lo || (instr_lo>>1) == 1;
149                         break;
150                 case 0x00:
151                         /* Prefetch instruction is 0x0F0D or 0x0F18 */
152                         scan_more = 0;
153
154                         if (probe_kernel_address(instr, opcode))
155                                 break;
156                         prefetch = (instr_lo == 0xF) &&
157                                 (opcode == 0x0D || opcode == 0x18);
158                         break;
159                 default:
160                         scan_more = 0;
161                         break;
162                 }
163         }
164         return prefetch;
165 }
166
167 static void force_sig_info_fault(int si_signo, int si_code,
168         unsigned long address, struct task_struct *tsk)
169 {
170         siginfo_t info;
171
172         info.si_signo = si_signo;
173         info.si_errno = 0;
174         info.si_code = si_code;
175         info.si_addr = (void __user *)address;
176         force_sig_info(si_signo, &info, tsk);
177 }
178
179 #ifdef CONFIG_X86_64
180 static int bad_address(void *p)
181 {
182         unsigned long dummy;
183         return probe_kernel_address((unsigned long *)p, dummy);
184 }
185 #endif
186
187 static void dump_pagetable(unsigned long address)
188 {
189 #ifdef CONFIG_X86_32
190         __typeof__(pte_val(__pte(0))) page;
191
192         page = read_cr3();
193         page = ((__typeof__(page) *) __va(page))[address >> PGDIR_SHIFT];
194 #ifdef CONFIG_X86_PAE
195         printk("*pdpt = %016Lx ", page);
196         if ((page >> PAGE_SHIFT) < max_low_pfn
197             && page & _PAGE_PRESENT) {
198                 page &= PAGE_MASK;
199                 page = ((__typeof__(page) *) __va(page))[(address >> PMD_SHIFT)
200                                                          & (PTRS_PER_PMD - 1)];
201                 printk(KERN_CONT "*pde = %016Lx ", page);
202                 page &= ~_PAGE_NX;
203         }
204 #else
205         printk("*pde = %08lx ", page);
206 #endif
207
208         /*
209          * We must not directly access the pte in the highpte
210          * case if the page table is located in highmem.
211          * And let's rather not kmap-atomic the pte, just in case
212          * it's allocated already.
213          */
214         if ((page >> PAGE_SHIFT) < max_low_pfn
215             && (page & _PAGE_PRESENT)
216             && !(page & _PAGE_PSE)) {
217                 page &= PAGE_MASK;
218                 page = ((__typeof__(page) *) __va(page))[(address >> PAGE_SHIFT)
219                                                          & (PTRS_PER_PTE - 1)];
220                 printk("*pte = %0*Lx ", sizeof(page)*2, (u64)page);
221         }
222
223         printk("\n");
224 #else /* CONFIG_X86_64 */
225         pgd_t *pgd;
226         pud_t *pud;
227         pmd_t *pmd;
228         pte_t *pte;
229
230         pgd = (pgd_t *)read_cr3();
231
232         pgd = __va((unsigned long)pgd & PHYSICAL_PAGE_MASK);
233         pgd += pgd_index(address);
234         if (bad_address(pgd)) goto bad;
235         printk("PGD %lx ", pgd_val(*pgd));
236         if (!pgd_present(*pgd)) goto ret;
237
238         pud = pud_offset(pgd, address);
239         if (bad_address(pud)) goto bad;
240         printk("PUD %lx ", pud_val(*pud));
241         if (!pud_present(*pud) || pud_large(*pud))
242                 goto ret;
243
244         pmd = pmd_offset(pud, address);
245         if (bad_address(pmd)) goto bad;
246         printk("PMD %lx ", pmd_val(*pmd));
247         if (!pmd_present(*pmd) || pmd_large(*pmd)) goto ret;
248
249         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
250         if (bad_address(pte)) goto bad;
251         printk("PTE %lx", pte_val(*pte));
252 ret:
253         printk("\n");
254         return;
255 bad:
256         printk("BAD\n");
257 #endif
258 }
259
260 #ifdef CONFIG_X86_32
261 static inline pmd_t *vmalloc_sync_one(pgd_t *pgd, unsigned long address)
262 {
263         unsigned index = pgd_index(address);
264         pgd_t *pgd_k;
265         pud_t *pud, *pud_k;
266         pmd_t *pmd, *pmd_k;
267
268         pgd += index;
269         pgd_k = init_mm.pgd + index;
270
271         if (!pgd_present(*pgd_k))
272                 return NULL;
273
274         /*
275          * set_pgd(pgd, *pgd_k); here would be useless on PAE
276          * and redundant with the set_pmd() on non-PAE. As would
277          * set_pud.
278          */
279
280         pud = pud_offset(pgd, address);
281         pud_k = pud_offset(pgd_k, address);
282         if (!pud_present(*pud_k))
283                 return NULL;
284
285         pmd = pmd_offset(pud, address);
286         pmd_k = pmd_offset(pud_k, address);
287         if (!pmd_present(*pmd_k))
288                 return NULL;
289         if (!pmd_present(*pmd)) {
290                 set_pmd(pmd, *pmd_k);
291                 arch_flush_lazy_mmu_mode();
292         } else
293                 BUG_ON(pmd_page(*pmd) != pmd_page(*pmd_k));
294         return pmd_k;
295 }
296 #endif
297
298 #ifdef CONFIG_X86_64
299 static const char errata93_warning[] =
300 KERN_ERR "******* Your BIOS seems to not contain a fix for K8 errata #93\n"
301 KERN_ERR "******* Working around it, but it may cause SEGVs or burn power.\n"
302 KERN_ERR "******* Please consider a BIOS update.\n"
303 KERN_ERR "******* Disabling USB legacy in the BIOS may also help.\n";
304 #endif
305
306 /* Workaround for K8 erratum #93 & buggy BIOS.
307    BIOS SMM functions are required to use a specific workaround
308    to avoid corruption of the 64bit RIP register on C stepping K8.
309    A lot of BIOS that didn't get tested properly miss this.
310    The OS sees this as a page fault with the upper 32bits of RIP cleared.
311    Try to work around it here.
312    Note we only handle faults in kernel here.
313    Does nothing for X86_32
314  */
315 static int is_errata93(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
316 {
317 #ifdef CONFIG_X86_64
318         static int warned;
319         if (address != regs->ip)
320                 return 0;
321         if ((address >> 32) != 0)
322                 return 0;
323         address |= 0xffffffffUL << 32;
324         if ((address >= (u64)_stext && address <= (u64)_etext) ||
325             (address >= MODULES_VADDR && address <= MODULES_END)) {
326                 if (!warned) {
327                         printk(errata93_warning);
328                         warned = 1;
329                 }
330                 regs->ip = address;
331                 return 1;
332         }
333 #endif
334         return 0;
335 }
336
337 /*
338  * Work around K8 erratum #100 K8 in compat mode occasionally jumps to illegal
339  * addresses >4GB.  We catch this in the page fault handler because these
340  * addresses are not reachable. Just detect this case and return.  Any code
341  * segment in LDT is compatibility mode.
342  */
343 static int is_errata100(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
344 {
345 #ifdef CONFIG_X86_64
346         if ((regs->cs == __USER32_CS || (regs->cs & (1<<2))) &&
347             (address >> 32))
348                 return 1;
349 #endif
350         return 0;
351 }
352
353 void do_invalid_op(struct pt_regs *, unsigned long);
354
355 static int is_f00f_bug(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
356 {
357 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
358         unsigned long nr;
359         /*
360          * Pentium F0 0F C7 C8 bug workaround.
361          */
362         if (boot_cpu_data.f00f_bug) {
363                 nr = (address - idt_descr.address) >> 3;
364
365                 if (nr == 6) {
366                         do_invalid_op(regs, 0);
367                         return 1;
368                 }
369         }
370 #endif
371         return 0;
372 }
373
374 static void show_fault_oops(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
375                             unsigned long address)
376 {
377 #ifdef CONFIG_X86_32
378         if (!oops_may_print())
379                 return;
380 #endif
381
382 #ifdef CONFIG_X86_PAE
383         if (error_code & PF_INSTR) {
384                 unsigned int level;
385                 pte_t *pte = lookup_address(address, &level);
386
387                 if (pte && pte_present(*pte) && !pte_exec(*pte))
388                         printk(KERN_CRIT "kernel tried to execute "
389                                 "NX-protected page - exploit attempt? "
390                                 "(uid: %d)\n", current->uid);
391         }
392 #endif
393
394         printk(KERN_ALERT "BUG: unable to handle kernel ");
395         if (address < PAGE_SIZE)
396                 printk(KERN_CONT "NULL pointer dereference");
397         else
398                 printk(KERN_CONT "paging request");
399 #ifdef CONFIG_X86_32
400         printk(KERN_CONT " at %08lx\n", address);
401 #else
402         printk(KERN_CONT " at %016lx\n", address);
403 #endif
404         printk(KERN_ALERT "IP:");
405         printk_address(regs->ip, 1);
406         dump_pagetable(address);
407 }
408
409 #ifdef CONFIG_X86_64
410 static noinline void pgtable_bad(unsigned long address, struct pt_regs *regs,
411                                  unsigned long error_code)
412 {
413         unsigned long flags = oops_begin();
414         struct task_struct *tsk;
415
416         printk(KERN_ALERT "%s: Corrupted page table at address %lx\n",
417                current->comm, address);
418         dump_pagetable(address);
419         tsk = current;
420         tsk->thread.cr2 = address;
421         tsk->thread.trap_no = 14;
422         tsk->thread.error_code = error_code;
423         if (__die("Bad pagetable", regs, error_code))
424                 regs = NULL;
425         oops_end(flags, regs, SIGKILL);
426 }
427 #endif
428
429 static int spurious_fault_check(unsigned long error_code, pte_t *pte)
430 {
431         if ((error_code & PF_WRITE) && !pte_write(*pte))
432                 return 0;
433         if ((error_code & PF_INSTR) && !pte_exec(*pte))
434                 return 0;
435
436         return 1;
437 }
438
439 /*
440  * Handle a spurious fault caused by a stale TLB entry.  This allows
441  * us to lazily refresh the TLB when increasing the permissions of a
442  * kernel page (RO -> RW or NX -> X).  Doing it eagerly is very
443  * expensive since that implies doing a full cross-processor TLB
444  * flush, even if no stale TLB entries exist on other processors.
445  * There are no security implications to leaving a stale TLB when
446  * increasing the permissions on a page.
447  */
448 static int spurious_fault(unsigned long address,
449                           unsigned long error_code)
450 {
451         pgd_t *pgd;
452         pud_t *pud;
453         pmd_t *pmd;
454         pte_t *pte;
455
456         /* Reserved-bit violation or user access to kernel space? */
457         if (error_code & (PF_USER | PF_RSVD))
458                 return 0;
459
460         pgd = init_mm.pgd + pgd_index(address);
461         if (!pgd_present(*pgd))
462                 return 0;
463
464         pud = pud_offset(pgd, address);
465         if (!pud_present(*pud))
466                 return 0;
467
468         if (pud_large(*pud))
469                 return spurious_fault_check(error_code, (pte_t *) pud);
470
471         pmd = pmd_offset(pud, address);
472         if (!pmd_present(*pmd))
473                 return 0;
474
475         if (pmd_large(*pmd))
476                 return spurious_fault_check(error_code, (pte_t *) pmd);
477
478         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
479         if (!pte_present(*pte))
480                 return 0;
481
482         return spurious_fault_check(error_code, pte);
483 }
484
485 /*
486  * X86_32
487  * Handle a fault on the vmalloc or module mapping area
488  *
489  * X86_64
490  * Handle a fault on the vmalloc area
491  *
492  * This assumes no large pages in there.
493  */
494 static int vmalloc_fault(unsigned long address)
495 {
496 #ifdef CONFIG_X86_32
497         unsigned long pgd_paddr;
498         pmd_t *pmd_k;
499         pte_t *pte_k;
500         /*
501          * Synchronize this task's top level page-table
502          * with the 'reference' page table.
503          *
504          * Do _not_ use "current" here. We might be inside
505          * an interrupt in the middle of a task switch..
506          */
507         pgd_paddr = read_cr3();
508         pmd_k = vmalloc_sync_one(__va(pgd_paddr), address);
509         if (!pmd_k)
510                 return -1;
511         pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, address);
512         if (!pte_present(*pte_k))
513                 return -1;
514         return 0;
515 #else
516         pgd_t *pgd, *pgd_ref;
517         pud_t *pud, *pud_ref;
518         pmd_t *pmd, *pmd_ref;
519         pte_t *pte, *pte_ref;
520
521         /* Make sure we are in vmalloc area */
522         if (!(address >= VMALLOC_START && address < VMALLOC_END))
523                 return -1;
524
525         /* Copy kernel mappings over when needed. This can also
526            happen within a race in page table update. In the later
527            case just flush. */
528
529         pgd = pgd_offset(current->mm ?: &init_mm, address);
530         pgd_ref = pgd_offset_k(address);
531         if (pgd_none(*pgd_ref))
532                 return -1;
533         if (pgd_none(*pgd))
534                 set_pgd(pgd, *pgd_ref);
535         else
536                 BUG_ON(pgd_page_vaddr(*pgd) != pgd_page_vaddr(*pgd_ref));
537
538         /* Below here mismatches are bugs because these lower tables
539            are shared */
540
541         pud = pud_offset(pgd, address);
542         pud_ref = pud_offset(pgd_ref, address);
543         if (pud_none(*pud_ref))
544                 return -1;
545         if (pud_none(*pud) || pud_page_vaddr(*pud) != pud_page_vaddr(*pud_ref))
546                 BUG();
547         pmd = pmd_offset(pud, address);
548         pmd_ref = pmd_offset(pud_ref, address);
549         if (pmd_none(*pmd_ref))
550                 return -1;
551         if (pmd_none(*pmd) || pmd_page(*pmd) != pmd_page(*pmd_ref))
552                 BUG();
553         pte_ref = pte_offset_kernel(pmd_ref, address);
554         if (!pte_present(*pte_ref))
555                 return -1;
556         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
557         /* Don't use pte_page here, because the mappings can point
558            outside mem_map, and the NUMA hash lookup cannot handle
559            that. */
560         if (!pte_present(*pte) || pte_pfn(*pte) != pte_pfn(*pte_ref))
561                 BUG();
562         return 0;
563 #endif
564 }
565
566 int show_unhandled_signals = 1;
567
568 /*
569  * This routine handles page faults.  It determines the address,
570  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
571  * routines.
572  */
573 #ifdef CONFIG_X86_64
574 asmlinkage
575 #endif
576 void __kprobes do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code)
577 {
578         struct task_struct *tsk;
579         struct mm_struct *mm;
580         struct vm_area_struct *vma;
581         unsigned long address;
582         int write, si_code;
583         int fault;
584 #ifdef CONFIG_X86_64
585         unsigned long flags;
586 #endif
587
588         /*
589          * We can fault from pretty much anywhere, with unknown IRQ state.
590          */
591         trace_hardirqs_fixup();
592
593         tsk = current;
594         mm = tsk->mm;
595         prefetchw(&mm->mmap_sem);
596
597         /* get the address */
598         address = read_cr2();
599
600         si_code = SEGV_MAPERR;
601
602         if (notify_page_fault(regs))
603                 return;
604
605         /*
606          * We fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
607          * 'reference' page table is init_mm.pgd.
608          *
609          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
610          * be in an interrupt or a critical region, and should
611          * only copy the information from the master page table,
612          * nothing more.
613          *
614          * This verifies that the fault happens in kernel space
615          * (error_code & 4) == 0, and that the fault was not a
616          * protection error (error_code & 9) == 0.
617          */
618 #ifdef CONFIG_X86_32
619         if (unlikely(address >= TASK_SIZE)) {
620 #else
621         if (unlikely(address >= TASK_SIZE64)) {
622 #endif
623                 if (!(error_code & (PF_RSVD|PF_USER|PF_PROT)) &&
624                     vmalloc_fault(address) >= 0)
625                         return;
626
627                 /* Can handle a stale RO->RW TLB */
628                 if (spurious_fault(address, error_code))
629                         return;
630
631                 /*
632                  * Don't take the mm semaphore here. If we fixup a prefetch
633                  * fault we could otherwise deadlock.
634                  */
635                 goto bad_area_nosemaphore;
636         }
637
638
639 #ifdef CONFIG_X86_32
640         /* It's safe to allow irq's after cr2 has been saved and the vmalloc
641            fault has been handled. */
642         if (regs->flags & (X86_EFLAGS_IF | X86_VM_MASK))
643                 local_irq_enable();
644
645         /*
646          * If we're in an interrupt, have no user context or are running in an
647          * atomic region then we must not take the fault.
648          */
649         if (in_atomic() || !mm)
650                 goto bad_area_nosemaphore;
651 #else /* CONFIG_X86_64 */
652         if (likely(regs->flags & X86_EFLAGS_IF))
653                 local_irq_enable();
654
655         if (unlikely(error_code & PF_RSVD))
656                 pgtable_bad(address, regs, error_code);
657
658         /*
659          * If we're in an interrupt, have no user context or are running in an
660          * atomic region then we must not take the fault.
661          */
662         if (unlikely(in_atomic() || !mm))
663                 goto bad_area_nosemaphore;
664
665         /*
666          * User-mode registers count as a user access even for any
667          * potential system fault or CPU buglet.
668          */
669         if (user_mode_vm(regs))
670                 error_code |= PF_USER;
671 again:
672 #endif
673         /* When running in the kernel we expect faults to occur only to
674          * addresses in user space.  All other faults represent errors in the
675          * kernel and should generate an OOPS.  Unfortunately, in the case of an
676          * erroneous fault occurring in a code path which already holds mmap_sem
677          * we will deadlock attempting to validate the fault against the
678          * address space.  Luckily the kernel only validly references user
679          * space from well defined areas of code, which are listed in the
680          * exceptions table.
681          *
682          * As the vast majority of faults will be valid we will only perform
683          * the source reference check when there is a possibility of a deadlock.
684          * Attempt to lock the address space, if we cannot we then validate the
685          * source.  If this is invalid we can skip the address space check,
686          * thus avoiding the deadlock.
687          */
688         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
689                 if ((error_code & PF_USER) == 0 &&
690                     !search_exception_tables(regs->ip))
691                         goto bad_area_nosemaphore;
692                 down_read(&mm->mmap_sem);
693         }
694
695         vma = find_vma(mm, address);
696         if (!vma)
697                 goto bad_area;
698         if (vma->vm_start <= address)
699                 goto good_area;
700         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
701                 goto bad_area;
702         if (error_code & PF_USER) {
703                 /*
704                  * Accessing the stack below %sp is always a bug.
705                  * The large cushion allows instructions like enter
706                  * and pusha to work.  ("enter $65535,$31" pushes
707                  * 32 pointers and then decrements %sp by 65535.)
708                  */
709                 if (address + 65536 + 32 * sizeof(unsigned long) < regs->sp)
710                         goto bad_area;
711         }
712         if (expand_stack(vma, address))
713                 goto bad_area;
714 /*
715  * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
716  * we can handle it..
717  */
718 good_area:
719         si_code = SEGV_ACCERR;
720         write = 0;
721         switch (error_code & (PF_PROT|PF_WRITE)) {
722         default:        /* 3: write, present */
723                 /* fall through */
724         case PF_WRITE:          /* write, not present */
725                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
726                         goto bad_area;
727                 write++;
728                 break;
729         case PF_PROT:           /* read, present */
730                 goto bad_area;
731         case 0:                 /* read, not present */
732                 if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE)))
733                         goto bad_area;
734         }
735
736 #ifdef CONFIG_X86_32
737 survive:
738 #endif
739         /*
740          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
741          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
742          * the fault.
743          */
744         fault = handle_mm_fault(mm, vma, address, write);
745         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
746                 if (fault & VM_FAULT_OOM)
747                         goto out_of_memory;
748                 else if (fault & VM_FAULT_SIGBUS)
749                         goto do_sigbus;
750                 BUG();
751         }
752         if (fault & VM_FAULT_MAJOR)
753                 tsk->maj_flt++;
754         else
755                 tsk->min_flt++;
756
757 #ifdef CONFIG_X86_32
758         /*
759          * Did it hit the DOS screen memory VA from vm86 mode?
760          */
761         if (v8086_mode(regs)) {
762                 unsigned long bit = (address - 0xA0000) >> PAGE_SHIFT;
763                 if (bit < 32)
764                         tsk->thread.screen_bitmap |= 1 << bit;
765         }
766 #endif
767         up_read(&mm->mmap_sem);
768         return;
769
770 /*
771  * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
772  * Fix it, but check if it's kernel or user first..
773  */
774 bad_area:
775         up_read(&mm->mmap_sem);
776
777 bad_area_nosemaphore:
778         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
779         if (error_code & PF_USER) {
780                 /*
781                  * It's possible to have interrupts off here.
782                  */
783                 local_irq_enable();
784
785                 /*
786                  * Valid to do another page fault here because this one came
787                  * from user space.
788                  */
789                 if (is_prefetch(regs, address, error_code))
790                         return;
791
792                 if (is_errata100(regs, address))
793                         return;
794
795                 if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, SIGSEGV) &&
796                     printk_ratelimit()) {
797                         printk(
798 #ifdef CONFIG_X86_32
799                         "%s%s[%d]: segfault at %lx ip %08lx sp %08lx error %lx",
800 #else
801                         "%s%s[%d]: segfault at %lx ip %lx sp %lx error %lx",
802 #endif
803                         task_pid_nr(tsk) > 1 ? KERN_INFO : KERN_EMERG,
804                         tsk->comm, task_pid_nr(tsk), address, regs->ip,
805                         regs->sp, error_code);
806                         print_vma_addr(" in ", regs->ip);
807                         printk("\n");
808                 }
809
810                 tsk->thread.cr2 = address;
811                 /* Kernel addresses are always protection faults */
812                 tsk->thread.error_code = error_code | (address >= TASK_SIZE);
813                 tsk->thread.trap_no = 14;
814                 force_sig_info_fault(SIGSEGV, si_code, address, tsk);
815                 return;
816         }
817
818         if (is_f00f_bug(regs, address))
819                 return;
820
821 no_context:
822         /* Are we prepared to handle this kernel fault?  */
823         if (fixup_exception(regs))
824                 return;
825
826         /*
827          * X86_32
828          * Valid to do another page fault here, because if this fault
829          * had been triggered by is_prefetch fixup_exception would have
830          * handled it.
831          *
832          * X86_64
833          * Hall of shame of CPU/BIOS bugs.
834          */
835         if (is_prefetch(regs, address, error_code))
836                 return;
837
838         if (is_errata93(regs, address))
839                 return;
840
841 /*
842  * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
843  * terminate things with extreme prejudice.
844  */
845 #ifdef CONFIG_X86_32
846         bust_spinlocks(1);
847 #else
848         flags = oops_begin();
849 #endif
850
851         show_fault_oops(regs, error_code, address);
852
853         tsk->thread.cr2 = address;
854         tsk->thread.trap_no = 14;
855         tsk->thread.error_code = error_code;
856
857 #ifdef CONFIG_X86_32
858         die("Oops", regs, error_code);
859         bust_spinlocks(0);
860         do_exit(SIGKILL);
861 #else
862         if (__die("Oops", regs, error_code))
863                 regs = NULL;
864         /* Executive summary in case the body of the oops scrolled away */
865         printk(KERN_EMERG "CR2: %016lx\n", address);
866         oops_end(flags, regs, SIGKILL);
867 #endif
868
869 /*
870  * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
871  * us unable to handle the page fault gracefully.
872  */
873 out_of_memory:
874         up_read(&mm->mmap_sem);
875         if (is_global_init(tsk)) {
876                 yield();
877 #ifdef CONFIG_X86_32
878                 down_read(&mm->mmap_sem);
879                 goto survive;
880 #else
881                 goto again;
882 #endif
883         }
884
885         printk("VM: killing process %s\n", tsk->comm);
886         if (error_code & PF_USER)
887                 do_group_exit(SIGKILL);
888         goto no_context;
889
890 do_sigbus:
891         up_read(&mm->mmap_sem);
892
893         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
894         if (!(error_code & PF_USER))
895                 goto no_context;
896 #ifdef CONFIG_X86_32
897         /* User space => ok to do another page fault */
898         if (is_prefetch(regs, address, error_code))
899                 return;
900 #endif
901         tsk->thread.cr2 = address;
902         tsk->thread.error_code = error_code;
903         tsk->thread.trap_no = 14;
904         force_sig_info_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, address, tsk);
905 }
906
907 DEFINE_SPINLOCK(pgd_lock);
908 LIST_HEAD(pgd_list);
909
910 void vmalloc_sync_all(void)
911 {
912 #ifdef CONFIG_X86_32
913         /*
914          * Note that races in the updates of insync and start aren't
915          * problematic: insync can only get set bits added, and updates to
916          * start are only improving performance (without affecting correctness
917          * if undone).
918          */
919         static DECLARE_BITMAP(insync, PTRS_PER_PGD);
920         static unsigned long start = TASK_SIZE;
921         unsigned long address;
922
923         if (SHARED_KERNEL_PMD)
924                 return;
925
926         BUILD_BUG_ON(TASK_SIZE & ~PGDIR_MASK);
927         for (address = start; address >= TASK_SIZE; address += PGDIR_SIZE) {
928                 if (!test_bit(pgd_index(address), insync)) {
929                         unsigned long flags;
930                         struct page *page;
931
932                         spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
933                         list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
934                                 if (!vmalloc_sync_one(page_address(page),
935                                                       address))
936                                         break;
937                         }
938                         spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
939                         if (!page)
940                                 set_bit(pgd_index(address), insync);
941                 }
942                 if (address == start && test_bit(pgd_index(address), insync))
943                         start = address + PGDIR_SIZE;
944         }
945 #else /* CONFIG_X86_64 */
946         /*
947          * Note that races in the updates of insync and start aren't
948          * problematic: insync can only get set bits added, and updates to
949          * start are only improving performance (without affecting correctness
950          * if undone).
951          */
952         static DECLARE_BITMAP(insync, PTRS_PER_PGD);
953         static unsigned long start = VMALLOC_START & PGDIR_MASK;
954         unsigned long address;
955
956         for (address = start; address <= VMALLOC_END; address += PGDIR_SIZE) {
957                 if (!test_bit(pgd_index(address), insync)) {
958                         const pgd_t *pgd_ref = pgd_offset_k(address);
959                         unsigned long flags;
960                         struct page *page;
961
962                         if (pgd_none(*pgd_ref))
963                                 continue;
964                         spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
965                         list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
966                                 pgd_t *pgd;
967                                 pgd = (pgd_t *)page_address(page) + pgd_index(address);
968                                 if (pgd_none(*pgd))
969                                         set_pgd(pgd, *pgd_ref);
970                                 else
971                                         BUG_ON(pgd_page_vaddr(*pgd) != pgd_page_vaddr(*pgd_ref));
972                         }
973                         spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
974                         set_bit(pgd_index(address), insync);
975                 }
976                 if (address == start)
977                         start = address + PGDIR_SIZE;
978         }
979 #endif
980 }