stackprotector: use canary at end of stack to indicate overruns at oops time
[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 #include <linux/magic.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 notify_page_fault(struct pt_regs *regs)
54 {
55 #ifdef CONFIG_KPROBES
56         int ret = 0;
57
58         /* kprobe_running() needs smp_processor_id() */
59 #ifdef CONFIG_X86_32
60         if (!user_mode_vm(regs)) {
61 #else
62         if (!user_mode(regs)) {
63 #endif
64                 preempt_disable();
65                 if (kprobe_running() && kprobe_fault_handler(regs, 14))
66                         ret = 1;
67                 preempt_enable();
68         }
69
70         return ret;
71 #else
72         return 0;
73 #endif
74 }
75
76 /*
77  * X86_32
78  * Sometimes AMD Athlon/Opteron CPUs report invalid exceptions on prefetch.
79  * Check that here and ignore it.
80  *
81  * X86_64
82  * Sometimes the CPU reports invalid exceptions on prefetch.
83  * Check that here and ignore it.
84  *
85  * Opcode checker based on code by Richard Brunner
86  */
87 static int is_prefetch(struct pt_regs *regs, unsigned long addr,
88                        unsigned long error_code)
89 {
90         unsigned char *instr;
91         int scan_more = 1;
92         int prefetch = 0;
93         unsigned char *max_instr;
94
95         /*
96          * If it was a exec (instruction fetch) fault on NX page, then
97          * do not ignore the fault:
98          */
99         if (error_code & PF_INSTR)
100                 return 0;
101
102         instr = (unsigned char *)convert_ip_to_linear(current, regs);
103         max_instr = instr + 15;
104
105         if (user_mode(regs) && instr >= (unsigned char *)TASK_SIZE)
106                 return 0;
107
108         while (scan_more && instr < max_instr) {
109                 unsigned char opcode;
110                 unsigned char instr_hi;
111                 unsigned char instr_lo;
112
113                 if (probe_kernel_address(instr, opcode))
114                         break;
115
116                 instr_hi = opcode & 0xf0;
117                 instr_lo = opcode & 0x0f;
118                 instr++;
119
120                 switch (instr_hi) {
121                 case 0x20:
122                 case 0x30:
123                         /*
124                          * Values 0x26,0x2E,0x36,0x3E are valid x86 prefixes.
125                          * In X86_64 long mode, the CPU will signal invalid
126                          * opcode if some of these prefixes are present so
127                          * X86_64 will never get here anyway
128                          */
129                         scan_more = ((instr_lo & 7) == 0x6);
130                         break;
131 #ifdef CONFIG_X86_64
132                 case 0x40:
133                         /*
134                          * In AMD64 long mode 0x40..0x4F are valid REX prefixes
135                          * Need to figure out under what instruction mode the
136                          * instruction was issued. Could check the LDT for lm,
137                          * but for now it's good enough to assume that long
138                          * mode only uses well known segments or kernel.
139                          */
140                         scan_more = (!user_mode(regs)) || (regs->cs == __USER_CS);
141                         break;
142 #endif
143                 case 0x60:
144                         /* 0x64 thru 0x67 are valid prefixes in all modes. */
145                         scan_more = (instr_lo & 0xC) == 0x4;
146                         break;
147                 case 0xF0:
148                         /* 0xF0, 0xF2, 0xF3 are valid prefixes in all modes. */
149                         scan_more = !instr_lo || (instr_lo>>1) == 1;
150                         break;
151                 case 0x00:
152                         /* Prefetch instruction is 0x0F0D or 0x0F18 */
153                         scan_more = 0;
154
155                         if (probe_kernel_address(instr, opcode))
156                                 break;
157                         prefetch = (instr_lo == 0xF) &&
158                                 (opcode == 0x0D || opcode == 0x18);
159                         break;
160                 default:
161                         scan_more = 0;
162                         break;
163                 }
164         }
165         return prefetch;
166 }
167
168 static void force_sig_info_fault(int si_signo, int si_code,
169         unsigned long address, struct task_struct *tsk)
170 {
171         siginfo_t info;
172
173         info.si_signo = si_signo;
174         info.si_errno = 0;
175         info.si_code = si_code;
176         info.si_addr = (void __user *)address;
177         force_sig_info(si_signo, &info, tsk);
178 }
179
180 #ifdef CONFIG_X86_64
181 static int bad_address(void *p)
182 {
183         unsigned long dummy;
184         return probe_kernel_address((unsigned long *)p, dummy);
185 }
186 #endif
187
188 static void dump_pagetable(unsigned long address)
189 {
190 #ifdef CONFIG_X86_32
191         __typeof__(pte_val(__pte(0))) page;
192
193         page = read_cr3();
194         page = ((__typeof__(page) *) __va(page))[address >> PGDIR_SHIFT];
195 #ifdef CONFIG_X86_PAE
196         printk("*pdpt = %016Lx ", page);
197         if ((page >> PAGE_SHIFT) < max_low_pfn
198             && page & _PAGE_PRESENT) {
199                 page &= PAGE_MASK;
200                 page = ((__typeof__(page) *) __va(page))[(address >> PMD_SHIFT)
201                                                          & (PTRS_PER_PMD - 1)];
202                 printk(KERN_CONT "*pde = %016Lx ", page);
203                 page &= ~_PAGE_NX;
204         }
205 #else
206         printk("*pde = %08lx ", page);
207 #endif
208
209         /*
210          * We must not directly access the pte in the highpte
211          * case if the page table is located in highmem.
212          * And let's rather not kmap-atomic the pte, just in case
213          * it's allocated already.
214          */
215         if ((page >> PAGE_SHIFT) < max_low_pfn
216             && (page & _PAGE_PRESENT)
217             && !(page & _PAGE_PSE)) {
218                 page &= PAGE_MASK;
219                 page = ((__typeof__(page) *) __va(page))[(address >> PAGE_SHIFT)
220                                                          & (PTRS_PER_PTE - 1)];
221                 printk("*pte = %0*Lx ", sizeof(page)*2, (u64)page);
222         }
223
224         printk("\n");
225 #else /* CONFIG_X86_64 */
226         pgd_t *pgd;
227         pud_t *pud;
228         pmd_t *pmd;
229         pte_t *pte;
230
231         pgd = (pgd_t *)read_cr3();
232
233         pgd = __va((unsigned long)pgd & PHYSICAL_PAGE_MASK);
234         pgd += pgd_index(address);
235         if (bad_address(pgd)) goto bad;
236         printk("PGD %lx ", pgd_val(*pgd));
237         if (!pgd_present(*pgd)) goto ret;
238
239         pud = pud_offset(pgd, address);
240         if (bad_address(pud)) goto bad;
241         printk("PUD %lx ", pud_val(*pud));
242         if (!pud_present(*pud) || pud_large(*pud))
243                 goto ret;
244
245         pmd = pmd_offset(pud, address);
246         if (bad_address(pmd)) goto bad;
247         printk("PMD %lx ", pmd_val(*pmd));
248         if (!pmd_present(*pmd) || pmd_large(*pmd)) goto ret;
249
250         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
251         if (bad_address(pte)) goto bad;
252         printk("PTE %lx", pte_val(*pte));
253 ret:
254         printk("\n");
255         return;
256 bad:
257         printk("BAD\n");
258 #endif
259 }
260
261 #ifdef CONFIG_X86_32
262 static inline pmd_t *vmalloc_sync_one(pgd_t *pgd, unsigned long address)
263 {
264         unsigned index = pgd_index(address);
265         pgd_t *pgd_k;
266         pud_t *pud, *pud_k;
267         pmd_t *pmd, *pmd_k;
268
269         pgd += index;
270         pgd_k = init_mm.pgd + index;
271
272         if (!pgd_present(*pgd_k))
273                 return NULL;
274
275         /*
276          * set_pgd(pgd, *pgd_k); here would be useless on PAE
277          * and redundant with the set_pmd() on non-PAE. As would
278          * set_pud.
279          */
280
281         pud = pud_offset(pgd, address);
282         pud_k = pud_offset(pgd_k, address);
283         if (!pud_present(*pud_k))
284                 return NULL;
285
286         pmd = pmd_offset(pud, address);
287         pmd_k = pmd_offset(pud_k, address);
288         if (!pmd_present(*pmd_k))
289                 return NULL;
290         if (!pmd_present(*pmd)) {
291                 set_pmd(pmd, *pmd_k);
292                 arch_flush_lazy_mmu_mode();
293         } else
294                 BUG_ON(pmd_page(*pmd) != pmd_page(*pmd_k));
295         return pmd_k;
296 }
297 #endif
298
299 #ifdef CONFIG_X86_64
300 static const char errata93_warning[] =
301 KERN_ERR "******* Your BIOS seems to not contain a fix for K8 errata #93\n"
302 KERN_ERR "******* Working around it, but it may cause SEGVs or burn power.\n"
303 KERN_ERR "******* Please consider a BIOS update.\n"
304 KERN_ERR "******* Disabling USB legacy in the BIOS may also help.\n";
305 #endif
306
307 /* Workaround for K8 erratum #93 & buggy BIOS.
308    BIOS SMM functions are required to use a specific workaround
309    to avoid corruption of the 64bit RIP register on C stepping K8.
310    A lot of BIOS that didn't get tested properly miss this.
311    The OS sees this as a page fault with the upper 32bits of RIP cleared.
312    Try to work around it here.
313    Note we only handle faults in kernel here.
314    Does nothing for X86_32
315  */
316 static int is_errata93(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
317 {
318 #ifdef CONFIG_X86_64
319         static int warned;
320         if (address != regs->ip)
321                 return 0;
322         if ((address >> 32) != 0)
323                 return 0;
324         address |= 0xffffffffUL << 32;
325         if ((address >= (u64)_stext && address <= (u64)_etext) ||
326             (address >= MODULES_VADDR && address <= MODULES_END)) {
327                 if (!warned) {
328                         printk(errata93_warning);
329                         warned = 1;
330                 }
331                 regs->ip = address;
332                 return 1;
333         }
334 #endif
335         return 0;
336 }
337
338 /*
339  * Work around K8 erratum #100 K8 in compat mode occasionally jumps to illegal
340  * addresses >4GB.  We catch this in the page fault handler because these
341  * addresses are not reachable. Just detect this case and return.  Any code
342  * segment in LDT is compatibility mode.
343  */
344 static int is_errata100(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
345 {
346 #ifdef CONFIG_X86_64
347         if ((regs->cs == __USER32_CS || (regs->cs & (1<<2))) &&
348             (address >> 32))
349                 return 1;
350 #endif
351         return 0;
352 }
353
354 void do_invalid_op(struct pt_regs *, unsigned long);
355
356 static int is_f00f_bug(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
357 {
358 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
359         unsigned long nr;
360         /*
361          * Pentium F0 0F C7 C8 bug workaround.
362          */
363         if (boot_cpu_data.f00f_bug) {
364                 nr = (address - idt_descr.address) >> 3;
365
366                 if (nr == 6) {
367                         do_invalid_op(regs, 0);
368                         return 1;
369                 }
370         }
371 #endif
372         return 0;
373 }
374
375 static void show_fault_oops(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
376                             unsigned long address)
377 {
378 #ifdef CONFIG_X86_32
379         if (!oops_may_print())
380                 return;
381 #endif
382
383 #ifdef CONFIG_X86_PAE
384         if (error_code & PF_INSTR) {
385                 unsigned int level;
386                 pte_t *pte = lookup_address(address, &level);
387
388                 if (pte && pte_present(*pte) && !pte_exec(*pte))
389                         printk(KERN_CRIT "kernel tried to execute "
390                                 "NX-protected page - exploit attempt? "
391                                 "(uid: %d)\n", current->uid);
392         }
393 #endif
394
395         printk(KERN_ALERT "BUG: unable to handle kernel ");
396         if (address < PAGE_SIZE)
397                 printk(KERN_CONT "NULL pointer dereference");
398         else
399                 printk(KERN_CONT "paging request");
400 #ifdef CONFIG_X86_32
401         printk(KERN_CONT " at %08lx\n", address);
402 #else
403         printk(KERN_CONT " at %016lx\n", address);
404 #endif
405         printk(KERN_ALERT "IP:");
406         printk_address(regs->ip, 1);
407         dump_pagetable(address);
408 }
409
410 #ifdef CONFIG_X86_64
411 static noinline void pgtable_bad(unsigned long address, struct pt_regs *regs,
412                                  unsigned long error_code)
413 {
414         unsigned long flags = oops_begin();
415         struct task_struct *tsk;
416
417         printk(KERN_ALERT "%s: Corrupted page table at address %lx\n",
418                current->comm, address);
419         dump_pagetable(address);
420         tsk = current;
421         tsk->thread.cr2 = address;
422         tsk->thread.trap_no = 14;
423         tsk->thread.error_code = error_code;
424         if (__die("Bad pagetable", regs, error_code))
425                 regs = NULL;
426         oops_end(flags, regs, SIGKILL);
427 }
428 #endif
429
430 static int spurious_fault_check(unsigned long error_code, pte_t *pte)
431 {
432         if ((error_code & PF_WRITE) && !pte_write(*pte))
433                 return 0;
434         if ((error_code & PF_INSTR) && !pte_exec(*pte))
435                 return 0;
436
437         return 1;
438 }
439
440 /*
441  * Handle a spurious fault caused by a stale TLB entry.  This allows
442  * us to lazily refresh the TLB when increasing the permissions of a
443  * kernel page (RO -> RW or NX -> X).  Doing it eagerly is very
444  * expensive since that implies doing a full cross-processor TLB
445  * flush, even if no stale TLB entries exist on other processors.
446  * There are no security implications to leaving a stale TLB when
447  * increasing the permissions on a page.
448  */
449 static int spurious_fault(unsigned long address,
450                           unsigned long error_code)
451 {
452         pgd_t *pgd;
453         pud_t *pud;
454         pmd_t *pmd;
455         pte_t *pte;
456
457         /* Reserved-bit violation or user access to kernel space? */
458         if (error_code & (PF_USER | PF_RSVD))
459                 return 0;
460
461         pgd = init_mm.pgd + pgd_index(address);
462         if (!pgd_present(*pgd))
463                 return 0;
464
465         pud = pud_offset(pgd, address);
466         if (!pud_present(*pud))
467                 return 0;
468
469         if (pud_large(*pud))
470                 return spurious_fault_check(error_code, (pte_t *) pud);
471
472         pmd = pmd_offset(pud, address);
473         if (!pmd_present(*pmd))
474                 return 0;
475
476         if (pmd_large(*pmd))
477                 return spurious_fault_check(error_code, (pte_t *) pmd);
478
479         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
480         if (!pte_present(*pte))
481                 return 0;
482
483         return spurious_fault_check(error_code, pte);
484 }
485
486 /*
487  * X86_32
488  * Handle a fault on the vmalloc or module mapping area
489  *
490  * X86_64
491  * Handle a fault on the vmalloc area
492  *
493  * This assumes no large pages in there.
494  */
495 static int vmalloc_fault(unsigned long address)
496 {
497 #ifdef CONFIG_X86_32
498         unsigned long pgd_paddr;
499         pmd_t *pmd_k;
500         pte_t *pte_k;
501         /*
502          * Synchronize this task's top level page-table
503          * with the 'reference' page table.
504          *
505          * Do _not_ use "current" here. We might be inside
506          * an interrupt in the middle of a task switch..
507          */
508         pgd_paddr = read_cr3();
509         pmd_k = vmalloc_sync_one(__va(pgd_paddr), address);
510         if (!pmd_k)
511                 return -1;
512         pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, address);
513         if (!pte_present(*pte_k))
514                 return -1;
515         return 0;
516 #else
517         pgd_t *pgd, *pgd_ref;
518         pud_t *pud, *pud_ref;
519         pmd_t *pmd, *pmd_ref;
520         pte_t *pte, *pte_ref;
521
522         /* Make sure we are in vmalloc area */
523         if (!(address >= VMALLOC_START && address < VMALLOC_END))
524                 return -1;
525
526         /* Copy kernel mappings over when needed. This can also
527            happen within a race in page table update. In the later
528            case just flush. */
529
530         pgd = pgd_offset(current->mm ?: &init_mm, address);
531         pgd_ref = pgd_offset_k(address);
532         if (pgd_none(*pgd_ref))
533                 return -1;
534         if (pgd_none(*pgd))
535                 set_pgd(pgd, *pgd_ref);
536         else
537                 BUG_ON(pgd_page_vaddr(*pgd) != pgd_page_vaddr(*pgd_ref));
538
539         /* Below here mismatches are bugs because these lower tables
540            are shared */
541
542         pud = pud_offset(pgd, address);
543         pud_ref = pud_offset(pgd_ref, address);
544         if (pud_none(*pud_ref))
545                 return -1;
546         if (pud_none(*pud) || pud_page_vaddr(*pud) != pud_page_vaddr(*pud_ref))
547                 BUG();
548         pmd = pmd_offset(pud, address);
549         pmd_ref = pmd_offset(pud_ref, address);
550         if (pmd_none(*pmd_ref))
551                 return -1;
552         if (pmd_none(*pmd) || pmd_page(*pmd) != pmd_page(*pmd_ref))
553                 BUG();
554         pte_ref = pte_offset_kernel(pmd_ref, address);
555         if (!pte_present(*pte_ref))
556                 return -1;
557         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
558         /* Don't use pte_page here, because the mappings can point
559            outside mem_map, and the NUMA hash lookup cannot handle
560            that. */
561         if (!pte_present(*pte) || pte_pfn(*pte) != pte_pfn(*pte_ref))
562                 BUG();
563         return 0;
564 #endif
565 }
566
567 int show_unhandled_signals = 1;
568
569 /*
570  * This routine handles page faults.  It determines the address,
571  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
572  * routines.
573  */
574 #ifdef CONFIG_X86_64
575 asmlinkage
576 #endif
577 void __kprobes do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code)
578 {
579         struct task_struct *tsk;
580         struct mm_struct *mm;
581         struct vm_area_struct *vma;
582         unsigned long address;
583         int write, si_code;
584         int fault;
585         unsigned long *stackend;
586
587 #ifdef CONFIG_X86_64
588         unsigned long flags;
589 #endif
590
591         /*
592          * We can fault from pretty much anywhere, with unknown IRQ state.
593          */
594         trace_hardirqs_fixup();
595
596         tsk = current;
597         mm = tsk->mm;
598         prefetchw(&mm->mmap_sem);
599
600         /* get the address */
601         address = read_cr2();
602
603         si_code = SEGV_MAPERR;
604
605         if (notify_page_fault(regs))
606                 return;
607
608         /*
609          * We fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
610          * 'reference' page table is init_mm.pgd.
611          *
612          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
613          * be in an interrupt or a critical region, and should
614          * only copy the information from the master page table,
615          * nothing more.
616          *
617          * This verifies that the fault happens in kernel space
618          * (error_code & 4) == 0, and that the fault was not a
619          * protection error (error_code & 9) == 0.
620          */
621 #ifdef CONFIG_X86_32
622         if (unlikely(address >= TASK_SIZE)) {
623 #else
624         if (unlikely(address >= TASK_SIZE64)) {
625 #endif
626                 if (!(error_code & (PF_RSVD|PF_USER|PF_PROT)) &&
627                     vmalloc_fault(address) >= 0)
628                         return;
629
630                 /* Can handle a stale RO->RW TLB */
631                 if (spurious_fault(address, error_code))
632                         return;
633
634                 /*
635                  * Don't take the mm semaphore here. If we fixup a prefetch
636                  * fault we could otherwise deadlock.
637                  */
638                 goto bad_area_nosemaphore;
639         }
640
641
642 #ifdef CONFIG_X86_32
643         /* It's safe to allow irq's after cr2 has been saved and the vmalloc
644            fault has been handled. */
645         if (regs->flags & (X86_EFLAGS_IF | X86_VM_MASK))
646                 local_irq_enable();
647
648         /*
649          * If we're in an interrupt, have no user context or are running in an
650          * atomic region then we must not take the fault.
651          */
652         if (in_atomic() || !mm)
653                 goto bad_area_nosemaphore;
654 #else /* CONFIG_X86_64 */
655         if (likely(regs->flags & X86_EFLAGS_IF))
656                 local_irq_enable();
657
658         if (unlikely(error_code & PF_RSVD))
659                 pgtable_bad(address, regs, error_code);
660
661         /*
662          * If we're in an interrupt, have no user context or are running in an
663          * atomic region then we must not take the fault.
664          */
665         if (unlikely(in_atomic() || !mm))
666                 goto bad_area_nosemaphore;
667
668         /*
669          * User-mode registers count as a user access even for any
670          * potential system fault or CPU buglet.
671          */
672         if (user_mode_vm(regs))
673                 error_code |= PF_USER;
674 again:
675 #endif
676         /* When running in the kernel we expect faults to occur only to
677          * addresses in user space.  All other faults represent errors in the
678          * kernel and should generate an OOPS.  Unfortunately, in the case of an
679          * erroneous fault occurring in a code path which already holds mmap_sem
680          * we will deadlock attempting to validate the fault against the
681          * address space.  Luckily the kernel only validly references user
682          * space from well defined areas of code, which are listed in the
683          * exceptions table.
684          *
685          * As the vast majority of faults will be valid we will only perform
686          * the source reference check when there is a possibility of a deadlock.
687          * Attempt to lock the address space, if we cannot we then validate the
688          * source.  If this is invalid we can skip the address space check,
689          * thus avoiding the deadlock.
690          */
691         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
692                 if ((error_code & PF_USER) == 0 &&
693                     !search_exception_tables(regs->ip))
694                         goto bad_area_nosemaphore;
695                 down_read(&mm->mmap_sem);
696         }
697
698         vma = find_vma(mm, address);
699         if (!vma)
700                 goto bad_area;
701         if (vma->vm_start <= address)
702                 goto good_area;
703         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
704                 goto bad_area;
705         if (error_code & PF_USER) {
706                 /*
707                  * Accessing the stack below %sp is always a bug.
708                  * The large cushion allows instructions like enter
709                  * and pusha to work.  ("enter $65535,$31" pushes
710                  * 32 pointers and then decrements %sp by 65535.)
711                  */
712                 if (address + 65536 + 32 * sizeof(unsigned long) < regs->sp)
713                         goto bad_area;
714         }
715         if (expand_stack(vma, address))
716                 goto bad_area;
717 /*
718  * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
719  * we can handle it..
720  */
721 good_area:
722         si_code = SEGV_ACCERR;
723         write = 0;
724         switch (error_code & (PF_PROT|PF_WRITE)) {
725         default:        /* 3: write, present */
726                 /* fall through */
727         case PF_WRITE:          /* write, not present */
728                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
729                         goto bad_area;
730                 write++;
731                 break;
732         case PF_PROT:           /* read, present */
733                 goto bad_area;
734         case 0:                 /* read, not present */
735                 if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE)))
736                         goto bad_area;
737         }
738
739 #ifdef CONFIG_X86_32
740 survive:
741 #endif
742         /*
743          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
744          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
745          * the fault.
746          */
747         fault = handle_mm_fault(mm, vma, address, write);
748         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
749                 if (fault & VM_FAULT_OOM)
750                         goto out_of_memory;
751                 else if (fault & VM_FAULT_SIGBUS)
752                         goto do_sigbus;
753                 BUG();
754         }
755         if (fault & VM_FAULT_MAJOR)
756                 tsk->maj_flt++;
757         else
758                 tsk->min_flt++;
759
760 #ifdef CONFIG_X86_32
761         /*
762          * Did it hit the DOS screen memory VA from vm86 mode?
763          */
764         if (v8086_mode(regs)) {
765                 unsigned long bit = (address - 0xA0000) >> PAGE_SHIFT;
766                 if (bit < 32)
767                         tsk->thread.screen_bitmap |= 1 << bit;
768         }
769 #endif
770         up_read(&mm->mmap_sem);
771         return;
772
773 /*
774  * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
775  * Fix it, but check if it's kernel or user first..
776  */
777 bad_area:
778         up_read(&mm->mmap_sem);
779
780 bad_area_nosemaphore:
781         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
782         if (error_code & PF_USER) {
783                 /*
784                  * It's possible to have interrupts off here.
785                  */
786                 local_irq_enable();
787
788                 /*
789                  * Valid to do another page fault here because this one came
790                  * from user space.
791                  */
792                 if (is_prefetch(regs, address, error_code))
793                         return;
794
795                 if (is_errata100(regs, address))
796                         return;
797
798                 if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, SIGSEGV) &&
799                     printk_ratelimit()) {
800                         printk(
801 #ifdef CONFIG_X86_32
802                         "%s%s[%d]: segfault at %lx ip %08lx sp %08lx error %lx",
803 #else
804                         "%s%s[%d]: segfault at %lx ip %lx sp %lx error %lx",
805 #endif
806                         task_pid_nr(tsk) > 1 ? KERN_INFO : KERN_EMERG,
807                         tsk->comm, task_pid_nr(tsk), address, regs->ip,
808                         regs->sp, error_code);
809                         print_vma_addr(" in ", regs->ip);
810                         printk("\n");
811                 }
812
813                 tsk->thread.cr2 = address;
814                 /* Kernel addresses are always protection faults */
815                 tsk->thread.error_code = error_code | (address >= TASK_SIZE);
816                 tsk->thread.trap_no = 14;
817                 force_sig_info_fault(SIGSEGV, si_code, address, tsk);
818                 return;
819         }
820
821         if (is_f00f_bug(regs, address))
822                 return;
823
824 no_context:
825         /* Are we prepared to handle this kernel fault?  */
826         if (fixup_exception(regs))
827                 return;
828
829         /*
830          * X86_32
831          * Valid to do another page fault here, because if this fault
832          * had been triggered by is_prefetch fixup_exception would have
833          * handled it.
834          *
835          * X86_64
836          * Hall of shame of CPU/BIOS bugs.
837          */
838         if (is_prefetch(regs, address, error_code))
839                 return;
840
841         if (is_errata93(regs, address))
842                 return;
843
844 /*
845  * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
846  * terminate things with extreme prejudice.
847  */
848 #ifdef CONFIG_X86_32
849         bust_spinlocks(1);
850 #else
851         flags = oops_begin();
852 #endif
853
854         show_fault_oops(regs, error_code, address);
855
856         stackend = end_of_stack(tsk);
857         if (*stackend != STACK_END_MAGIC)
858                 printk(KERN_ALERT "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
859
860         tsk->thread.cr2 = address;
861         tsk->thread.trap_no = 14;
862         tsk->thread.error_code = error_code;
863
864 #ifdef CONFIG_X86_32
865         die("Oops", regs, error_code);
866         bust_spinlocks(0);
867         do_exit(SIGKILL);
868 #else
869         if (__die("Oops", regs, error_code))
870                 regs = NULL;
871         /* Executive summary in case the body of the oops scrolled away */
872         printk(KERN_EMERG "CR2: %016lx\n", address);
873         oops_end(flags, regs, SIGKILL);
874 #endif
875
876 /*
877  * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
878  * us unable to handle the page fault gracefully.
879  */
880 out_of_memory:
881         up_read(&mm->mmap_sem);
882         if (is_global_init(tsk)) {
883                 yield();
884 #ifdef CONFIG_X86_32
885                 down_read(&mm->mmap_sem);
886                 goto survive;
887 #else
888                 goto again;
889 #endif
890         }
891
892         printk("VM: killing process %s\n", tsk->comm);
893         if (error_code & PF_USER)
894                 do_group_exit(SIGKILL);
895         goto no_context;
896
897 do_sigbus:
898         up_read(&mm->mmap_sem);
899
900         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
901         if (!(error_code & PF_USER))
902                 goto no_context;
903 #ifdef CONFIG_X86_32
904         /* User space => ok to do another page fault */
905         if (is_prefetch(regs, address, error_code))
906                 return;
907 #endif
908         tsk->thread.cr2 = address;
909         tsk->thread.error_code = error_code;
910         tsk->thread.trap_no = 14;
911         force_sig_info_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, address, tsk);
912 }
913
914 DEFINE_SPINLOCK(pgd_lock);
915 LIST_HEAD(pgd_list);
916
917 void vmalloc_sync_all(void)
918 {
919 #ifdef CONFIG_X86_32
920         /*
921          * Note that races in the updates of insync and start aren't
922          * problematic: insync can only get set bits added, and updates to
923          * start are only improving performance (without affecting correctness
924          * if undone).
925          */
926         static DECLARE_BITMAP(insync, PTRS_PER_PGD);
927         static unsigned long start = TASK_SIZE;
928         unsigned long address;
929
930         if (SHARED_KERNEL_PMD)
931                 return;
932
933         BUILD_BUG_ON(TASK_SIZE & ~PGDIR_MASK);
934         for (address = start; address >= TASK_SIZE; address += PGDIR_SIZE) {
935                 if (!test_bit(pgd_index(address), insync)) {
936                         unsigned long flags;
937                         struct page *page;
938
939                         spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
940                         list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
941                                 if (!vmalloc_sync_one(page_address(page),
942                                                       address))
943                                         break;
944                         }
945                         spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
946                         if (!page)
947                                 set_bit(pgd_index(address), insync);
948                 }
949                 if (address == start && test_bit(pgd_index(address), insync))
950                         start = address + PGDIR_SIZE;
951         }
952 #else /* CONFIG_X86_64 */
953         /*
954          * Note that races in the updates of insync and start aren't
955          * problematic: insync can only get set bits added, and updates to
956          * start are only improving performance (without affecting correctness
957          * if undone).
958          */
959         static DECLARE_BITMAP(insync, PTRS_PER_PGD);
960         static unsigned long start = VMALLOC_START & PGDIR_MASK;
961         unsigned long address;
962
963         for (address = start; address <= VMALLOC_END; address += PGDIR_SIZE) {
964                 if (!test_bit(pgd_index(address), insync)) {
965                         const pgd_t *pgd_ref = pgd_offset_k(address);
966                         unsigned long flags;
967                         struct page *page;
968
969                         if (pgd_none(*pgd_ref))
970                                 continue;
971                         spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
972                         list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
973                                 pgd_t *pgd;
974                                 pgd = (pgd_t *)page_address(page) + pgd_index(address);
975                                 if (pgd_none(*pgd))
976                                         set_pgd(pgd, *pgd_ref);
977                                 else
978                                         BUG_ON(pgd_page_vaddr(*pgd) != pgd_page_vaddr(*pgd_ref));
979                         }
980                         spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
981                         set_bit(pgd_index(address), insync);
982                 }
983                 if (address == start)
984                         start = address + PGDIR_SIZE;
985         }
986 #endif
987 }