x86, mm: fault.c cleanup
[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 #include <linux/interrupt.h>
6 #include <linux/mmiotrace.h>
7 #include <linux/bootmem.h>
8 #include <linux/compiler.h>
9 #include <linux/highmem.h>
10 #include <linux/kprobes.h>
11 #include <linux/uaccess.h>
12 #include <linux/vmalloc.h>
13 #include <linux/vt_kern.h>
14 #include <linux/signal.h>
15 #include <linux/kernel.h>
16 #include <linux/ptrace.h>
17 #include <linux/string.h>
18 #include <linux/module.h>
19 #include <linux/kdebug.h>
20 #include <linux/errno.h>
21 #include <linux/magic.h>
22 #include <linux/sched.h>
23 #include <linux/types.h>
24 #include <linux/init.h>
25 #include <linux/mman.h>
26 #include <linux/tty.h>
27 #include <linux/smp.h>
28 #include <linux/mm.h>
29
30 #include <asm-generic/sections.h>
31
32 #include <asm/tlbflush.h>
33 #include <asm/pgalloc.h>
34 #include <asm/segment.h>
35 #include <asm/system.h>
36 #include <asm/proto.h>
37 #include <asm/traps.h>
38 #include <asm/desc.h>
39
40 /*
41  * Page fault error code bits:
42  *
43  *   bit 0 ==    0: no page found       1: protection fault
44  *   bit 1 ==    0: read access         1: write access
45  *   bit 2 ==    0: kernel-mode access  1: user-mode access
46  *   bit 3 ==                           1: use of reserved bit detected
47  *   bit 4 ==                           1: fault was an instruction fetch
48  */
49 enum x86_pf_error_code {
50
51         PF_PROT         =               1 << 0,
52         PF_WRITE        =               1 << 1,
53         PF_USER         =               1 << 2,
54         PF_RSVD         =               1 << 3,
55         PF_INSTR        =               1 << 4,
56 };
57
58 static inline int kmmio_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long addr)
59 {
60 #ifdef CONFIG_MMIOTRACE
61         if (unlikely(is_kmmio_active()))
62                 if (kmmio_handler(regs, addr) == 1)
63                         return -1;
64 #endif
65         return 0;
66 }
67
68 static inline int notify_page_fault(struct pt_regs *regs)
69 {
70 #ifdef CONFIG_KPROBES
71         int ret = 0;
72
73         /* kprobe_running() needs smp_processor_id() */
74         if (!user_mode_vm(regs)) {
75                 preempt_disable();
76                 if (kprobe_running() && kprobe_fault_handler(regs, 14))
77                         ret = 1;
78                 preempt_enable();
79         }
80
81         return ret;
82 #else
83         return 0;
84 #endif
85 }
86
87 /*
88  * Prefetch quirks:
89  *
90  * 32-bit mode:
91  *
92  *   Sometimes AMD Athlon/Opteron CPUs report invalid exceptions on prefetch.
93  *   Check that here and ignore it.
94  *
95  * 64-bit mode:
96  *
97  *   Sometimes the CPU reports invalid exceptions on prefetch.
98  *   Check that here and ignore it.
99  *
100  * Opcode checker based on code by Richard Brunner.
101  */
102 static int
103 is_prefetch(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long addr)
104 {
105         unsigned char *max_instr;
106         unsigned char *instr;
107         int scan_more = 1;
108         int prefetch = 0;
109
110         /*
111          * If it was a exec (instruction fetch) fault on NX page, then
112          * do not ignore the fault:
113          */
114         if (error_code & PF_INSTR)
115                 return 0;
116
117         instr = (unsigned char *)convert_ip_to_linear(current, regs);
118         max_instr = instr + 15;
119
120         if (user_mode(regs) && instr >= (unsigned char *)TASK_SIZE)
121                 return 0;
122
123         while (scan_more && instr < max_instr) {
124                 unsigned char instr_hi;
125                 unsigned char instr_lo;
126                 unsigned char opcode;
127
128                 if (probe_kernel_address(instr, opcode))
129                         break;
130
131                 instr_hi = opcode & 0xf0;
132                 instr_lo = opcode & 0x0f;
133                 instr++;
134
135                 switch (instr_hi) {
136                 case 0x20:
137                 case 0x30:
138                         /*
139                          * Values 0x26,0x2E,0x36,0x3E are valid x86 prefixes.
140                          * In X86_64 long mode, the CPU will signal invalid
141                          * opcode if some of these prefixes are present so
142                          * X86_64 will never get here anyway
143                          */
144                         scan_more = ((instr_lo & 7) == 0x6);
145                         break;
146 #ifdef CONFIG_X86_64
147                 case 0x40:
148                         /*
149                          * In AMD64 long mode 0x40..0x4F are valid REX prefixes
150                          * Need to figure out under what instruction mode the
151                          * instruction was issued. Could check the LDT for lm,
152                          * but for now it's good enough to assume that long
153                          * mode only uses well known segments or kernel.
154                          */
155                         scan_more = (!user_mode(regs)) || (regs->cs == __USER_CS);
156                         break;
157 #endif
158                 case 0x60:
159                         /* 0x64 thru 0x67 are valid prefixes in all modes. */
160                         scan_more = (instr_lo & 0xC) == 0x4;
161                         break;
162                 case 0xF0:
163                         /* 0xF0, 0xF2, 0xF3 are valid prefixes in all modes. */
164                         scan_more = !instr_lo || (instr_lo>>1) == 1;
165                         break;
166                 case 0x00:
167                         /* Prefetch instruction is 0x0F0D or 0x0F18 */
168                         scan_more = 0;
169
170                         if (probe_kernel_address(instr, opcode))
171                                 break;
172                         prefetch = (instr_lo == 0xF) &&
173                                 (opcode == 0x0D || opcode == 0x18);
174                         break;
175                 default:
176                         scan_more = 0;
177                         break;
178                 }
179         }
180         return prefetch;
181 }
182
183 static void
184 force_sig_info_fault(int si_signo, int si_code, unsigned long address,
185                      struct task_struct *tsk)
186 {
187         siginfo_t info;
188
189         info.si_signo   = si_signo;
190         info.si_errno   = 0;
191         info.si_code    = si_code;
192         info.si_addr    = (void __user *)address;
193
194         force_sig_info(si_signo, &info, tsk);
195 }
196
197 #ifdef CONFIG_X86_64
198 static int bad_address(void *p)
199 {
200         unsigned long dummy;
201
202         return probe_kernel_address((unsigned long *)p, dummy);
203 }
204 #endif
205
206 static void dump_pagetable(unsigned long address)
207 {
208 #ifdef CONFIG_X86_32
209         __typeof__(pte_val(__pte(0))) page;
210
211         page = read_cr3();
212         page = ((__typeof__(page) *) __va(page))[address >> PGDIR_SHIFT];
213
214 #ifdef CONFIG_X86_PAE
215         printk("*pdpt = %016Lx ", page);
216         if ((page >> PAGE_SHIFT) < max_low_pfn
217             && page & _PAGE_PRESENT) {
218                 page &= PAGE_MASK;
219                 page = ((__typeof__(page) *) __va(page))[(address >> PMD_SHIFT)
220                                                         & (PTRS_PER_PMD - 1)];
221                 printk(KERN_CONT "*pde = %016Lx ", page);
222                 page &= ~_PAGE_NX;
223         }
224 #else
225         printk("*pde = %08lx ", page);
226 #endif
227
228         /*
229          * We must not directly access the pte in the highpte
230          * case if the page table is located in highmem.
231          * And let's rather not kmap-atomic the pte, just in case
232          * it's allocated already:
233          */
234         if ((page >> PAGE_SHIFT) < max_low_pfn
235             && (page & _PAGE_PRESENT)
236             && !(page & _PAGE_PSE)) {
237
238                 page &= PAGE_MASK;
239                 page = ((__typeof__(page) *) __va(page))[(address >> PAGE_SHIFT)
240                                                         & (PTRS_PER_PTE - 1)];
241                 printk("*pte = %0*Lx ", sizeof(page)*2, (u64)page);
242         }
243
244         printk("\n");
245 #else /* CONFIG_X86_64 */
246         pgd_t *pgd;
247         pud_t *pud;
248         pmd_t *pmd;
249         pte_t *pte;
250
251         pgd = (pgd_t *)read_cr3();
252
253         pgd = __va((unsigned long)pgd & PHYSICAL_PAGE_MASK);
254
255         pgd += pgd_index(address);
256         if (bad_address(pgd))
257                 goto bad;
258
259         printk("PGD %lx ", pgd_val(*pgd));
260
261         if (!pgd_present(*pgd))
262                 goto out;
263
264         pud = pud_offset(pgd, address);
265         if (bad_address(pud))
266                 goto bad;
267
268         printk("PUD %lx ", pud_val(*pud));
269         if (!pud_present(*pud) || pud_large(*pud))
270                 goto out;
271
272         pmd = pmd_offset(pud, address);
273         if (bad_address(pmd))
274                 goto bad;
275
276         printk("PMD %lx ", pmd_val(*pmd));
277         if (!pmd_present(*pmd) || pmd_large(*pmd))
278                 goto out;
279
280         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
281         if (bad_address(pte))
282                 goto bad;
283
284         printk("PTE %lx", pte_val(*pte));
285 out:
286         printk("\n");
287         return;
288 bad:
289         printk("BAD\n");
290 #endif
291 }
292
293 #ifdef CONFIG_X86_32
294 static inline pmd_t *vmalloc_sync_one(pgd_t *pgd, unsigned long address)
295 {
296         unsigned index = pgd_index(address);
297         pgd_t *pgd_k;
298         pud_t *pud, *pud_k;
299         pmd_t *pmd, *pmd_k;
300
301         pgd += index;
302         pgd_k = init_mm.pgd + index;
303
304         if (!pgd_present(*pgd_k))
305                 return NULL;
306
307         /*
308          * set_pgd(pgd, *pgd_k); here would be useless on PAE
309          * and redundant with the set_pmd() on non-PAE. As would
310          * set_pud.
311          */
312         pud = pud_offset(pgd, address);
313         pud_k = pud_offset(pgd_k, address);
314         if (!pud_present(*pud_k))
315                 return NULL;
316
317         pmd = pmd_offset(pud, address);
318         pmd_k = pmd_offset(pud_k, address);
319         if (!pmd_present(*pmd_k))
320                 return NULL;
321
322         if (!pmd_present(*pmd)) {
323                 set_pmd(pmd, *pmd_k);
324                 arch_flush_lazy_mmu_mode();
325         } else {
326                 BUG_ON(pmd_page(*pmd) != pmd_page(*pmd_k));
327         }
328
329         return pmd_k;
330 }
331 #endif
332
333 #ifdef CONFIG_X86_64
334 static const char errata93_warning[] =
335 KERN_ERR "******* Your BIOS seems to not contain a fix for K8 errata #93\n"
336 KERN_ERR "******* Working around it, but it may cause SEGVs or burn power.\n"
337 KERN_ERR "******* Please consider a BIOS update.\n"
338 KERN_ERR "******* Disabling USB legacy in the BIOS may also help.\n";
339 #endif
340
341 /*
342  * Workaround for K8 erratum #93 & buggy BIOS.
343  *
344  * BIOS SMM functions are required to use a specific workaround
345  * to avoid corruption of the 64bit RIP register on C stepping K8.
346  *
347  * A lot of BIOS that didn't get tested properly miss this.
348  *
349  * The OS sees this as a page fault with the upper 32bits of RIP cleared.
350  * Try to work around it here.
351  *
352  * Note we only handle faults in kernel here.
353  * Does nothing on 32-bit.
354  */
355 static int is_errata93(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
356 {
357 #ifdef CONFIG_X86_64
358         static int once;
359
360         if (address != regs->ip)
361                 return 0;
362
363         if ((address >> 32) != 0)
364                 return 0;
365
366         address |= 0xffffffffUL << 32;
367         if ((address >= (u64)_stext && address <= (u64)_etext) ||
368             (address >= MODULES_VADDR && address <= MODULES_END)) {
369                 if (!once) {
370                         printk(errata93_warning);
371                         once = 1;
372                 }
373                 regs->ip = address;
374                 return 1;
375         }
376 #endif
377         return 0;
378 }
379
380 /*
381  * Work around K8 erratum #100 K8 in compat mode occasionally jumps
382  * to illegal addresses >4GB.
383  *
384  * We catch this in the page fault handler because these addresses
385  * are not reachable. Just detect this case and return.  Any code
386  * segment in LDT is compatibility mode.
387  */
388 static int is_errata100(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
389 {
390 #ifdef CONFIG_X86_64
391         if ((regs->cs == __USER32_CS || (regs->cs & (1<<2))) && (address >> 32))
392                 return 1;
393 #endif
394         return 0;
395 }
396
397 static int is_f00f_bug(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
398 {
399 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
400         unsigned long nr;
401
402         /*
403          * Pentium F0 0F C7 C8 bug workaround:
404          */
405         if (boot_cpu_data.f00f_bug) {
406                 nr = (address - idt_descr.address) >> 3;
407
408                 if (nr == 6) {
409                         do_invalid_op(regs, 0);
410                         return 1;
411                 }
412         }
413 #endif
414         return 0;
415 }
416
417 static void
418 show_fault_oops(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
419                 unsigned long address)
420 {
421 #ifdef CONFIG_X86_32
422         if (!oops_may_print())
423                 return;
424 #endif
425
426 #ifdef CONFIG_X86_PAE
427         if (error_code & PF_INSTR) {
428                 unsigned int level;
429
430                 pte_t *pte = lookup_address(address, &level);
431
432                 if (pte && pte_present(*pte) && !pte_exec(*pte)) {
433                         printk(KERN_CRIT "kernel tried to execute "
434                                 "NX-protected page - exploit attempt? "
435                                 "(uid: %d)\n", current_uid());
436                 }
437         }
438 #endif
439
440         printk(KERN_ALERT "BUG: unable to handle kernel ");
441         if (address < PAGE_SIZE)
442                 printk(KERN_CONT "NULL pointer dereference");
443         else
444                 printk(KERN_CONT "paging request");
445
446         printk(KERN_CONT " at %p\n", (void *) address);
447         printk(KERN_ALERT "IP:");
448         printk_address(regs->ip, 1);
449
450         dump_pagetable(address);
451 }
452
453 #ifdef CONFIG_X86_64
454 static noinline void
455 pgtable_bad(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
456             unsigned long address)
457 {
458         struct task_struct *tsk;
459         unsigned long flags;
460         int sig;
461
462         flags = oops_begin();
463         tsk = current;
464         sig = SIGKILL;
465
466         printk(KERN_ALERT "%s: Corrupted page table at address %lx\n",
467                tsk->comm, address);
468         dump_pagetable(address);
469
470         tsk->thread.cr2         = address;
471         tsk->thread.trap_no     = 14;
472         tsk->thread.error_code  = error_code;
473
474         if (__die("Bad pagetable", regs, error_code))
475                 sig = 0;
476
477         oops_end(flags, regs, sig);
478 }
479 #endif
480
481 static noinline void
482 no_context(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
483            unsigned long address)
484 {
485         struct task_struct *tsk = current;
486         unsigned long *stackend;
487
488 #ifdef CONFIG_X86_64
489         unsigned long flags;
490         int sig;
491 #endif
492
493         /* Are we prepared to handle this kernel fault? */
494         if (fixup_exception(regs))
495                 return;
496
497         /*
498          * 32-bit:
499          *
500          *   Valid to do another page fault here, because if this fault
501          *   had been triggered by is_prefetch fixup_exception would have
502          *   handled it.
503          *
504          * 64-bit:
505          *
506          *   Hall of shame of CPU/BIOS bugs.
507          */
508         if (is_prefetch(regs, error_code, address))
509                 return;
510
511         if (is_errata93(regs, address))
512                 return;
513
514         /*
515          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
516          * terminate things with extreme prejudice:
517          */
518 #ifdef CONFIG_X86_32
519         bust_spinlocks(1);
520 #else
521         flags = oops_begin();
522 #endif
523
524         show_fault_oops(regs, error_code, address);
525
526         stackend = end_of_stack(tsk);
527         if (*stackend != STACK_END_MAGIC)
528                 printk(KERN_ALERT "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
529
530         tsk->thread.cr2 = address;
531         tsk->thread.trap_no = 14;
532         tsk->thread.error_code = error_code;
533
534 #ifdef CONFIG_X86_32
535         die("Oops", regs, error_code);
536         bust_spinlocks(0);
537         do_exit(SIGKILL);
538 #else
539         sig = SIGKILL;
540         if (__die("Oops", regs, error_code))
541                 sig = 0;
542
543         /* Executive summary in case the body of the oops scrolled away */
544         printk(KERN_EMERG "CR2: %016lx\n", address);
545
546         oops_end(flags, regs, sig);
547 #endif
548 }
549
550 /*
551  * Print out info about fatal segfaults, if the show_unhandled_signals
552  * sysctl is set:
553  */
554 static inline void
555 show_signal_msg(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
556                 unsigned long address, struct task_struct *tsk)
557 {
558         if (!unhandled_signal(tsk, SIGSEGV))
559                 return;
560
561         if (!printk_ratelimit())
562                 return;
563
564         printk(KERN_CONT "%s%s[%d]: segfault at %lx ip %p sp %p error %lx",
565                 task_pid_nr(tsk) > 1 ? KERN_INFO : KERN_EMERG,
566                 tsk->comm, task_pid_nr(tsk), address,
567                 (void *)regs->ip, (void *)regs->sp, error_code);
568
569         print_vma_addr(KERN_CONT " in ", regs->ip);
570
571         printk(KERN_CONT "\n");
572 }
573
574 static void
575 __bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
576                        unsigned long address, int si_code)
577 {
578         struct task_struct *tsk = current;
579
580         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
581         if (error_code & PF_USER) {
582                 /*
583                  * It's possible to have interrupts off here:
584                  */
585                 local_irq_enable();
586
587                 /*
588                  * Valid to do another page fault here because this one came
589                  * from user space:
590                  */
591                 if (is_prefetch(regs, error_code, address))
592                         return;
593
594                 if (is_errata100(regs, address))
595                         return;
596
597                 if (unlikely(show_unhandled_signals))
598                         show_signal_msg(regs, error_code, address, tsk);
599
600                 /* Kernel addresses are always protection faults: */
601                 tsk->thread.cr2         = address;
602                 tsk->thread.error_code  = error_code | (address >= TASK_SIZE);
603                 tsk->thread.trap_no     = 14;
604
605                 force_sig_info_fault(SIGSEGV, si_code, address, tsk);
606
607                 return;
608         }
609
610         if (is_f00f_bug(regs, address))
611                 return;
612
613         no_context(regs, error_code, address);
614 }
615
616 static noinline void
617 bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
618                      unsigned long address)
619 {
620         __bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, SEGV_MAPERR);
621 }
622
623 static void
624 __bad_area(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
625            unsigned long address, int si_code)
626 {
627         struct mm_struct *mm = current->mm;
628
629         /*
630          * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
631          * Fix it, but check if it's kernel or user first..
632          */
633         up_read(&mm->mmap_sem);
634
635         __bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, si_code);
636 }
637
638 static noinline void
639 bad_area(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long address)
640 {
641         __bad_area(regs, error_code, address, SEGV_MAPERR);
642 }
643
644 static noinline void
645 bad_area_access_error(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
646                       unsigned long address)
647 {
648         __bad_area(regs, error_code, address, SEGV_ACCERR);
649 }
650
651 /* TODO: fixup for "mm-invoke-oom-killer-from-page-fault.patch" */
652 static void
653 out_of_memory(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
654               unsigned long address)
655 {
656         /*
657          * We ran out of memory, call the OOM killer, and return the userspace
658          * (which will retry the fault, or kill us if we got oom-killed):
659          */
660         up_read(&current->mm->mmap_sem);
661
662         pagefault_out_of_memory();
663 }
664
665 static void
666 do_sigbus(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long address)
667 {
668         struct task_struct *tsk = current;
669         struct mm_struct *mm = tsk->mm;
670
671         up_read(&mm->mmap_sem);
672
673         /* Kernel mode? Handle exceptions or die: */
674         if (!(error_code & PF_USER))
675                 no_context(regs, error_code, address);
676
677 #ifdef CONFIG_X86_32
678         /* User space => ok to do another page fault: */
679         if (is_prefetch(regs, error_code, address))
680                 return;
681 #endif
682
683         tsk->thread.cr2         = address;
684         tsk->thread.error_code  = error_code;
685         tsk->thread.trap_no     = 14;
686
687         force_sig_info_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, address, tsk);
688 }
689
690 static noinline void
691 mm_fault_error(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
692                unsigned long address, unsigned int fault)
693 {
694         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
695                 out_of_memory(regs, error_code, address);
696         } else {
697                 if (fault & VM_FAULT_SIGBUS)
698                         do_sigbus(regs, error_code, address);
699                 else
700                         BUG();
701         }
702 }
703
704 static int spurious_fault_check(unsigned long error_code, pte_t *pte)
705 {
706         if ((error_code & PF_WRITE) && !pte_write(*pte))
707                 return 0;
708
709         if ((error_code & PF_INSTR) && !pte_exec(*pte))
710                 return 0;
711
712         return 1;
713 }
714
715 /*
716  * Handle a spurious fault caused by a stale TLB entry.
717  *
718  * This allows us to lazily refresh the TLB when increasing the
719  * permissions of a kernel page (RO -> RW or NX -> X).  Doing it
720  * eagerly is very expensive since that implies doing a full
721  * cross-processor TLB flush, even if no stale TLB entries exist
722  * on other processors.
723  *
724  * There are no security implications to leaving a stale TLB when
725  * increasing the permissions on a page.
726  */
727 static noinline int
728 spurious_fault(unsigned long error_code, unsigned long address)
729 {
730         pgd_t *pgd;
731         pud_t *pud;
732         pmd_t *pmd;
733         pte_t *pte;
734         int ret;
735
736         /* Reserved-bit violation or user access to kernel space? */
737         if (error_code & (PF_USER | PF_RSVD))
738                 return 0;
739
740         pgd = init_mm.pgd + pgd_index(address);
741         if (!pgd_present(*pgd))
742                 return 0;
743
744         pud = pud_offset(pgd, address);
745         if (!pud_present(*pud))
746                 return 0;
747
748         if (pud_large(*pud))
749                 return spurious_fault_check(error_code, (pte_t *) pud);
750
751         pmd = pmd_offset(pud, address);
752         if (!pmd_present(*pmd))
753                 return 0;
754
755         if (pmd_large(*pmd))
756                 return spurious_fault_check(error_code, (pte_t *) pmd);
757
758         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
759         if (!pte_present(*pte))
760                 return 0;
761
762         ret = spurious_fault_check(error_code, pte);
763         if (!ret)
764                 return 0;
765
766         /*
767          * Make sure we have permissions in PMD.
768          * If not, then there's a bug in the page tables:
769          */
770         ret = spurious_fault_check(error_code, (pte_t *) pmd);
771         WARN_ONCE(!ret, "PMD has incorrect permission bits\n");
772
773         return ret;
774 }
775
776 /*
777  * 32-bit:
778  *
779  *   Handle a fault on the vmalloc or module mapping area
780  *
781  * 64-bit:
782  *
783  *   Handle a fault on the vmalloc area
784  *
785  * This assumes no large pages in there.
786  */
787 static noinline int vmalloc_fault(unsigned long address)
788 {
789 #ifdef CONFIG_X86_32
790         unsigned long pgd_paddr;
791         pmd_t *pmd_k;
792         pte_t *pte_k;
793
794         /* Make sure we are in vmalloc area: */
795         if (!(address >= VMALLOC_START && address < VMALLOC_END))
796                 return -1;
797
798         /*
799          * Synchronize this task's top level page-table
800          * with the 'reference' page table.
801          *
802          * Do _not_ use "current" here. We might be inside
803          * an interrupt in the middle of a task switch..
804          */
805         pgd_paddr = read_cr3();
806         pmd_k = vmalloc_sync_one(__va(pgd_paddr), address);
807         if (!pmd_k)
808                 return -1;
809
810         pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, address);
811         if (!pte_present(*pte_k))
812                 return -1;
813
814         return 0;
815 #else
816         pgd_t *pgd, *pgd_ref;
817         pud_t *pud, *pud_ref;
818         pmd_t *pmd, *pmd_ref;
819         pte_t *pte, *pte_ref;
820
821         /* Make sure we are in vmalloc area: */
822         if (!(address >= VMALLOC_START && address < VMALLOC_END))
823                 return -1;
824
825         /*
826          * Copy kernel mappings over when needed. This can also
827          * happen within a race in page table update. In the later
828          * case just flush:
829          */
830         pgd = pgd_offset(current->active_mm, address);
831         pgd_ref = pgd_offset_k(address);
832         if (pgd_none(*pgd_ref))
833                 return -1;
834
835         if (pgd_none(*pgd))
836                 set_pgd(pgd, *pgd_ref);
837         else
838                 BUG_ON(pgd_page_vaddr(*pgd) != pgd_page_vaddr(*pgd_ref));
839
840         /*
841          * Below here mismatches are bugs because these lower tables
842          * are shared:
843          */
844
845         pud = pud_offset(pgd, address);
846         pud_ref = pud_offset(pgd_ref, address);
847         if (pud_none(*pud_ref))
848                 return -1;
849
850         if (pud_none(*pud) || pud_page_vaddr(*pud) != pud_page_vaddr(*pud_ref))
851                 BUG();
852
853         pmd = pmd_offset(pud, address);
854         pmd_ref = pmd_offset(pud_ref, address);
855         if (pmd_none(*pmd_ref))
856                 return -1;
857
858         if (pmd_none(*pmd) || pmd_page(*pmd) != pmd_page(*pmd_ref))
859                 BUG();
860
861         pte_ref = pte_offset_kernel(pmd_ref, address);
862         if (!pte_present(*pte_ref))
863                 return -1;
864
865         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
866
867         /*
868          * Don't use pte_page here, because the mappings can point
869          * outside mem_map, and the NUMA hash lookup cannot handle
870          * that:
871          */
872         if (!pte_present(*pte) || pte_pfn(*pte) != pte_pfn(*pte_ref))
873                 BUG();
874
875         return 0;
876 #endif
877 }
878
879 int show_unhandled_signals = 1;
880
881 static inline int
882 access_error(unsigned long error_code, int write, struct vm_area_struct *vma)
883 {
884         if (write) {
885                 /* write, present and write, not present: */
886                 if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_WRITE)))
887                         return 1;
888                 return 0;
889         }
890
891         /* read, present: */
892         if (unlikely(error_code & PF_PROT))
893                 return 1;
894
895         /* read, not present: */
896         if (unlikely(!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE))))
897                 return 1;
898
899         return 0;
900 }
901
902 static int fault_in_kernel_space(unsigned long address)
903 {
904 #ifdef CONFIG_X86_32
905         return address >= TASK_SIZE;
906 #else
907         return address >= TASK_SIZE64;
908 #endif
909 }
910
911 /*
912  * This routine handles page faults.  It determines the address,
913  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
914  * routines.
915  */
916 #ifdef CONFIG_X86_64
917 asmlinkage
918 #endif
919 void __kprobes do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code)
920 {
921         struct vm_area_struct *vma;
922         struct task_struct *tsk;
923         unsigned long address;
924         struct mm_struct *mm;
925         int write;
926         int fault;
927
928         tsk = current;
929         mm = tsk->mm;
930
931         prefetchw(&mm->mmap_sem);
932
933         /* Get the faulting address: */
934         address = read_cr2();
935
936         if (unlikely(kmmio_fault(regs, address)))
937                 return;
938
939         /*
940          * We fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
941          * 'reference' page table is init_mm.pgd.
942          *
943          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
944          * be in an interrupt or a critical region, and should
945          * only copy the information from the master page table,
946          * nothing more.
947          *
948          * This verifies that the fault happens in kernel space
949          * (error_code & 4) == 0, and that the fault was not a
950          * protection error (error_code & 9) == 0.
951          */
952         if (unlikely(fault_in_kernel_space(address))) {
953                 if (!(error_code & (PF_RSVD|PF_USER|PF_PROT)) &&
954                     vmalloc_fault(address) >= 0)
955                         return;
956
957                 /* Can handle a stale RO->RW TLB: */
958                 if (spurious_fault(error_code, address))
959                         return;
960
961                 /* kprobes don't want to hook the spurious faults: */
962                 if (notify_page_fault(regs))
963                         return;
964                 /*
965                  * Don't take the mm semaphore here. If we fixup a prefetch
966                  * fault we could otherwise deadlock:
967                  */
968                 bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address);
969
970                 return;
971         }
972
973         /* kprobes don't want to hook the spurious faults: */
974         if (unlikely(notify_page_fault(regs)))
975                 return;
976         /*
977          * It's safe to allow irq's after cr2 has been saved and the
978          * vmalloc fault has been handled.
979          *
980          * User-mode registers count as a user access even for any
981          * potential system fault or CPU buglet:
982          */
983         if (user_mode_vm(regs)) {
984                 local_irq_enable();
985                 error_code |= PF_USER;
986         } else {
987                 if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
988                         local_irq_enable();
989         }
990
991 #ifdef CONFIG_X86_64
992         if (unlikely(error_code & PF_RSVD))
993                 pgtable_bad(regs, error_code, address);
994 #endif
995
996         /*
997          * If we're in an interrupt, have no user context or are running
998          * in an atomic region then we must not take the fault:
999          */
1000         if (unlikely(in_atomic() || !mm)) {
1001                 bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address);
1002                 return;
1003         }
1004
1005         /*
1006          * When running in the kernel we expect faults to occur only to
1007          * addresses in user space.  All other faults represent errors in
1008          * the kernel and should generate an OOPS.  Unfortunately, in the
1009          * case of an erroneous fault occurring in a code path which already
1010          * holds mmap_sem we will deadlock attempting to validate the fault
1011          * against the address space.  Luckily the kernel only validly
1012          * references user space from well defined areas of code, which are
1013          * listed in the exceptions table.
1014          *
1015          * As the vast majority of faults will be valid we will only perform
1016          * the source reference check when there is a possibility of a
1017          * deadlock. Attempt to lock the address space, if we cannot we then
1018          * validate the source. If this is invalid we can skip the address
1019          * space check, thus avoiding the deadlock:
1020          */
1021         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
1022                 if ((error_code & PF_USER) == 0 &&
1023                     !search_exception_tables(regs->ip)) {
1024                         bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address);
1025                         return;
1026                 }
1027                 down_read(&mm->mmap_sem);
1028         } else {
1029                 /*
1030                  * The above down_read_trylock() might have succeeded in
1031                  * which case we'll have missed the might_sleep() from
1032                  * down_read():
1033                  */
1034                 might_sleep();
1035         }
1036
1037         vma = find_vma(mm, address);
1038         if (unlikely(!vma)) {
1039                 bad_area(regs, error_code, address);
1040                 return;
1041         }
1042         if (likely(vma->vm_start <= address))
1043                 goto good_area;
1044         if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))) {
1045                 bad_area(regs, error_code, address);
1046                 return;
1047         }
1048         if (error_code & PF_USER) {
1049                 /*
1050                  * Accessing the stack below %sp is always a bug.
1051                  * The large cushion allows instructions like enter
1052                  * and pusha to work. ("enter $65535, $31" pushes
1053                  * 32 pointers and then decrements %sp by 65535.)
1054                  */
1055                 if (unlikely(address + 65536 + 32 * sizeof(unsigned long) < regs->sp)) {
1056                         bad_area(regs, error_code, address);
1057                         return;
1058                 }
1059         }
1060         if (unlikely(expand_stack(vma, address))) {
1061                 bad_area(regs, error_code, address);
1062                 return;
1063         }
1064
1065         /*
1066          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
1067          * we can handle it..
1068          */
1069 good_area:
1070         write = error_code & PF_WRITE;
1071
1072         if (unlikely(access_error(error_code, write, vma))) {
1073                 bad_area_access_error(regs, error_code, address);
1074                 return;
1075         }
1076
1077         /*
1078          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
1079          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
1080          * the fault:
1081          */
1082         fault = handle_mm_fault(mm, vma, address, write);
1083
1084         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
1085                 mm_fault_error(regs, error_code, address, fault);
1086                 return;
1087         }
1088
1089         if (fault & VM_FAULT_MAJOR)
1090                 tsk->maj_flt++;
1091         else
1092                 tsk->min_flt++;
1093
1094 #ifdef CONFIG_X86_32
1095         /*
1096          * Did it hit the DOS screen memory VA from vm86 mode?
1097          */
1098         if (v8086_mode(regs)) {
1099                 unsigned long bit = (address - 0xA0000) >> PAGE_SHIFT;
1100                 if (bit < 32)
1101                         tsk->thread.screen_bitmap |= 1 << bit;
1102         }
1103 #endif
1104         up_read(&mm->mmap_sem);
1105 }
1106
1107 DEFINE_SPINLOCK(pgd_lock);
1108 LIST_HEAD(pgd_list);
1109
1110 void vmalloc_sync_all(void)
1111 {
1112         unsigned long address;
1113
1114 #ifdef CONFIG_X86_32
1115         if (SHARED_KERNEL_PMD)
1116                 return;
1117
1118         for (address = VMALLOC_START & PMD_MASK;
1119              address >= TASK_SIZE && address < FIXADDR_TOP;
1120              address += PMD_SIZE) {
1121
1122                 unsigned long flags;
1123                 struct page *page;
1124
1125                 spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
1126                 list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
1127                         if (!vmalloc_sync_one(page_address(page), address))
1128                                 break;
1129                 }
1130                 spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
1131         }
1132 #else /* CONFIG_X86_64 */
1133         for (address = VMALLOC_START & PGDIR_MASK; address <= VMALLOC_END;
1134              address += PGDIR_SIZE) {
1135
1136                 const pgd_t *pgd_ref = pgd_offset_k(address);
1137                 unsigned long flags;
1138                 struct page *page;
1139
1140                 if (pgd_none(*pgd_ref))
1141                         continue;
1142
1143                 spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
1144                 list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
1145                         pgd_t *pgd;
1146                         pgd = (pgd_t *)page_address(page) + pgd_index(address);
1147                         if (pgd_none(*pgd))
1148                                 set_pgd(pgd, *pgd_ref);
1149                         else
1150                                 BUG_ON(pgd_page_vaddr(*pgd) != pgd_page_vaddr(*pgd_ref));
1151                 }
1152                 spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
1153         }
1154 #endif
1155 }