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