Linux-2.6.12-rc2
[linux-3.10.git] / arch / cris / mm / fault.c
1 /*
2  *  linux/arch/cris/mm/fault.c
3  *
4  *  Copyright (C) 2000, 2001  Axis Communications AB
5  *
6  *  Authors:  Bjorn Wesen 
7  * 
8  *  $Log: fault.c,v $
9  *  Revision 1.11  2004/05/14 07:58:05  starvik
10  *  Merge of changes from 2.4
11  *
12  *  Revision 1.10  2003/10/27 14:51:24  starvik
13  *  Removed debugcode
14  *
15  *  Revision 1.9  2003/10/27 14:50:42  starvik
16  *  Changed do_page_fault signature
17  *
18  *  Revision 1.8  2003/07/04 13:02:48  tobiasa
19  *  Moved code snippet from arch/cris/mm/fault.c that searches for fixup code
20  *  to seperate function in arch-specific files.
21  *
22  *  Revision 1.7  2003/01/22 06:48:38  starvik
23  *  Fixed warnings issued by GCC 3.2.1
24  *
25  *  Revision 1.6  2003/01/09 14:42:52  starvik
26  *  Merge of Linux 2.5.55
27  *
28  *  Revision 1.5  2002/12/11 14:44:48  starvik
29  *  Extracted v10 (ETRAX 100LX) specific stuff to arch/cris/arch-v10/mm
30  *
31  *  Revision 1.4  2002/11/13 15:10:28  starvik
32  *  pte_offset has been renamed to pte_offset_kernel
33  *
34  *  Revision 1.3  2002/11/05 06:45:13  starvik
35  *  Merge of Linux 2.5.45
36  *
37  *  Revision 1.2  2001/12/18 13:35:22  bjornw
38  *  Applied the 2.4.13->2.4.16 CRIS patch to 2.5.1 (is a copy of 2.4.15).
39  *
40  *  Revision 1.20  2001/11/22 13:34:06  bjornw
41  *  * Bug workaround (LX TR89): force a rerun of the whole of an interrupted
42  *    unaligned write, because the second half of the write will be corrupted
43  *    otherwise. Affected unaligned writes spanning not-yet mapped pages.
44  *  * Optimization: use the wr_rd bit in R_MMU_CAUSE to know whether a miss
45  *    was due to a read or a write (before we didn't know this until the next
46  *    restart of the interrupted instruction, thus wasting one fault-irq)
47  *
48  *  Revision 1.19  2001/11/12 19:02:10  pkj
49  *  Fixed compiler warnings.
50  *
51  *  Revision 1.18  2001/07/18 22:14:32  bjornw
52  *  Enable interrupts in the bulk of do_page_fault
53  *
54  *  Revision 1.17  2001/07/18 13:07:23  bjornw
55  *  * Detect non-existant PTE's in vmalloc pmd synchronization
56  *  * Remove comment about fast-paths for VMALLOC_START etc, because all that
57  *    was totally bogus anyway it turned out :)
58  *  * Fix detection of vmalloc-area synchronization
59  *  * Add some comments
60  *
61  *  Revision 1.16  2001/06/13 00:06:08  bjornw
62  *  current_pgd should be volatile
63  *
64  *  Revision 1.15  2001/06/13 00:02:23  bjornw
65  *  Use a separate variable to store the current pgd to avoid races in schedule
66  *
67  *  Revision 1.14  2001/05/16 17:41:07  hp
68  *  Last comment tweak further tweaked.
69  *
70  *  Revision 1.13  2001/05/15 00:58:44  hp
71  *  Expand a bit on the comment why we compare address >= TASK_SIZE rather
72  *  than >= VMALLOC_START.
73  *
74  *  Revision 1.12  2001/04/04 10:51:14  bjornw
75  *  mmap_sem is grabbed for reading
76  *
77  *  Revision 1.11  2001/03/23 07:36:07  starvik
78  *  Corrected according to review remarks
79  *
80  *  Revision 1.10  2001/03/21 16:10:11  bjornw
81  *  CRIS_FRAME_FIXUP not needed anymore, use FRAME_NORMAL
82  *
83  *  Revision 1.9  2001/03/05 13:22:20  bjornw
84  *  Spell-fix and fix in vmalloc_fault handling
85  *
86  *  Revision 1.8  2000/11/22 14:45:31  bjornw
87  *  * 2.4.0-test10 removed the set_pgdir instantaneous kernel global mapping
88  *    into all processes. Instead we fill in the missing PTE entries on demand.
89  *
90  *  Revision 1.7  2000/11/21 16:39:09  bjornw
91  *  fixup switches frametype
92  *
93  *  Revision 1.6  2000/11/17 16:54:08  bjornw
94  *  More detailed siginfo reporting
95  *
96  *
97  */
98
99 #include <linux/mm.h>
100 #include <linux/interrupt.h>
101 #include <linux/module.h>
102 #include <asm/uaccess.h>
103
104 extern int find_fixup_code(struct pt_regs *);
105 extern void die_if_kernel(const char *, struct pt_regs *, long);
106
107 /* debug of low-level TLB reload */
108 #undef DEBUG
109
110 #ifdef DEBUG
111 #define D(x) x
112 #else
113 #define D(x)
114 #endif
115
116 /* debug of higher-level faults */
117 #define DPG(x)
118
119 /* current active page directory */
120
121 volatile pgd_t *current_pgd;
122
123 /*
124  * This routine handles page faults.  It determines the address,
125  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
126  * routines.
127  *
128  * Notice that the address we're given is aligned to the page the fault
129  * occurred in, since we only get the PFN in R_MMU_CAUSE not the complete
130  * address.
131  *
132  * error_code:
133  *      bit 0 == 0 means no page found, 1 means protection fault
134  *      bit 1 == 0 means read, 1 means write
135  *
136  * If this routine detects a bad access, it returns 1, otherwise it
137  * returns 0.
138  */
139
140 asmlinkage void
141 do_page_fault(unsigned long address, struct pt_regs *regs,
142               int protection, int writeaccess)
143 {
144         struct task_struct *tsk;
145         struct mm_struct *mm;
146         struct vm_area_struct * vma;
147         siginfo_t info;
148
149         D(printk("Page fault for %X at %X, prot %d write %d\n",
150                  address, regs->erp, protection, writeaccess));
151
152         tsk = current;
153
154         /*
155          * We fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
156          * 'reference' page table is init_mm.pgd.
157          *
158          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
159          * be in an interrupt or a critical region, and should
160          * only copy the information from the master page table,
161          * nothing more.
162          *
163          * NOTE2: This is done so that, when updating the vmalloc
164          * mappings we don't have to walk all processes pgdirs and
165          * add the high mappings all at once. Instead we do it as they
166          * are used. However vmalloc'ed page entries have the PAGE_GLOBAL
167          * bit set so sometimes the TLB can use a lingering entry.
168          *
169          * This verifies that the fault happens in kernel space
170          * and that the fault was not a protection error (error_code & 1).
171          */
172
173         if (address >= VMALLOC_START &&
174             !protection &&
175             !user_mode(regs))
176                 goto vmalloc_fault;
177
178         /* we can and should enable interrupts at this point */
179         sti();
180
181         mm = tsk->mm;
182         info.si_code = SEGV_MAPERR;
183
184         /*
185          * If we're in an interrupt or have no user
186          * context, we must not take the fault..
187          */
188
189         if (in_interrupt() || !mm)
190                 goto no_context;
191
192         down_read(&mm->mmap_sem);
193         vma = find_vma(mm, address);
194         if (!vma)
195                 goto bad_area;
196         if (vma->vm_start <= address)
197                 goto good_area;
198         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
199                 goto bad_area;
200         if (user_mode(regs)) {
201                 /*
202                  * accessing the stack below usp is always a bug.
203                  * we get page-aligned addresses so we can only check
204                  * if we're within a page from usp, but that might be
205                  * enough to catch brutal errors at least.
206                  */
207                 if (address + PAGE_SIZE < rdusp())
208                         goto bad_area;
209         }
210         if (expand_stack(vma, address))
211                 goto bad_area;
212
213         /*
214          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
215          * we can handle it..
216          */
217
218  good_area:
219         info.si_code = SEGV_ACCERR;
220
221         /* first do some preliminary protection checks */
222
223         if (writeaccess) {
224                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
225                         goto bad_area;
226         } else {
227                 if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC)))
228                         goto bad_area;
229         }
230
231         /*
232          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
233          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
234          * the fault.
235          */
236
237         switch (handle_mm_fault(mm, vma, address, writeaccess)) {
238         case 1:
239                 tsk->min_flt++;
240                 break;
241         case 2:
242                 tsk->maj_flt++;
243                 break;
244         case 0:
245                 goto do_sigbus;
246         default:
247                 goto out_of_memory;
248         }
249
250         up_read(&mm->mmap_sem);
251         return;
252
253         /*
254          * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
255          * Fix it, but check if it's kernel or user first..
256          */
257
258  bad_area:
259         up_read(&mm->mmap_sem);
260
261  bad_area_nosemaphore:
262         DPG(show_registers(regs));
263
264         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
265
266         if (user_mode(regs)) {
267                 info.si_signo = SIGSEGV;
268                 info.si_errno = 0;
269                 /* info.si_code has been set above */
270                 info.si_addr = (void *)address;
271                 force_sig_info(SIGSEGV, &info, tsk);
272                 return;
273         }
274
275  no_context:
276
277         /* Are we prepared to handle this kernel fault?
278          *
279          * (The kernel has valid exception-points in the source 
280          *  when it acesses user-memory. When it fails in one
281          *  of those points, we find it in a table and do a jump
282          *  to some fixup code that loads an appropriate error
283          *  code)
284          */
285
286         if (find_fixup_code(regs))
287                 return;
288
289         /*
290          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
291          * terminate things with extreme prejudice.
292          */
293
294         if ((unsigned long) (address) < PAGE_SIZE)
295                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel NULL pointer dereference");
296         else
297                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel access");
298         printk(" at virtual address %08lx\n",address);
299
300         die_if_kernel("Oops", regs, (writeaccess << 1) | protection);
301
302         do_exit(SIGKILL);
303
304         /*
305          * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
306          * us unable to handle the page fault gracefully.
307          */
308
309  out_of_memory:
310         up_read(&mm->mmap_sem);
311         printk("VM: killing process %s\n", tsk->comm);
312         if (user_mode(regs))
313                 do_exit(SIGKILL);
314         goto no_context;
315
316  do_sigbus:
317         up_read(&mm->mmap_sem);
318
319         /*
320          * Send a sigbus, regardless of whether we were in kernel
321          * or user mode.
322          */
323         info.si_signo = SIGBUS;
324         info.si_errno = 0;
325         info.si_code = BUS_ADRERR;
326         info.si_addr = (void *)address;
327         force_sig_info(SIGBUS, &info, tsk);
328
329         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
330         if (!user_mode(regs))
331                 goto no_context;
332         return;
333
334 vmalloc_fault:
335         {
336                 /*
337                  * Synchronize this task's top level page-table
338                  * with the 'reference' page table.
339                  *
340                  * Use current_pgd instead of tsk->active_mm->pgd
341                  * since the latter might be unavailable if this
342                  * code is executed in a misfortunately run irq
343                  * (like inside schedule() between switch_mm and
344                  *  switch_to...).
345                  */
346
347                 int offset = pgd_index(address);
348                 pgd_t *pgd, *pgd_k;
349                 pmd_t *pmd, *pmd_k;
350                 pte_t *pte_k;
351
352                 pgd = (pgd_t *)current_pgd + offset;
353                 pgd_k = init_mm.pgd + offset;
354
355                 /* Since we're two-level, we don't need to do both
356                  * set_pgd and set_pmd (they do the same thing). If
357                  * we go three-level at some point, do the right thing
358                  * with pgd_present and set_pgd here. 
359                  * 
360                  * Also, since the vmalloc area is global, we don't
361                  * need to copy individual PTE's, it is enough to
362                  * copy the pgd pointer into the pte page of the
363                  * root task. If that is there, we'll find our pte if
364                  * it exists.
365                  */
366
367                 pmd = pmd_offset(pgd, address);
368                 pmd_k = pmd_offset(pgd_k, address);
369
370                 if (!pmd_present(*pmd_k))
371                         goto bad_area_nosemaphore;
372
373                 set_pmd(pmd, *pmd_k);
374
375                 /* Make sure the actual PTE exists as well to
376                  * catch kernel vmalloc-area accesses to non-mapped
377                  * addresses. If we don't do this, this will just
378                  * silently loop forever.
379                  */
380
381                 pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, address);
382                 if (!pte_present(*pte_k))
383                         goto no_context;
384
385                 return;
386         }
387 }