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