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