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