During VM oom condition, kill all threads in process group
[linux-2.6.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 1.20  2005/03/04 08:16:18  starvik
10  *  Merge of Linux 2.6.11.
11  *
12  *  Revision 1.19  2005/01/14 10:07:59  starvik
13  *  Fixed warning.
14  *
15  *  Revision 1.18  2005/01/12 08:10:14  starvik
16  *  Readded the change of frametype when handling kernel page fault fixup
17  *  for v10. This is necessary to avoid that the CPU remakes the faulting
18  *  access.
19  *
20  *  Revision 1.17  2005/01/11 13:53:05  starvik
21  *  Use raw_printk.
22  *
23  *  Revision 1.16  2004/12/17 11:39:41  starvik
24  *  SMP support.
25  *
26  *  Revision 1.15  2004/11/23 18:36:18  starvik
27  *  Stack is now non-executable.
28  *  Signal handler trampolines are placed in a reserved page mapped into all
29  *  processes.
30  *
31  *  Revision 1.14  2004/11/23 07:10:21  starvik
32  *  Moved find_fixup_code to generic code.
33  *
34  *  Revision 1.13  2004/11/23 07:00:54  starvik
35  *  Actually use the execute permission bit in the MMU. This makes it possible
36  *  to prevent e.g. attacks where executable code is put on the stack.
37  *
38  *  Revision 1.12  2004/09/29 06:16:04  starvik
39  *  Use instruction_pointer
40  *
41  *  Revision 1.11  2004/05/14 07:58:05  starvik
42  *  Merge of changes from 2.4
43  *
44  *  Revision 1.10  2003/10/27 14:51:24  starvik
45  *  Removed debugcode
46  *
47  *  Revision 1.9  2003/10/27 14:50:42  starvik
48  *  Changed do_page_fault signature
49  *
50  *  Revision 1.8  2003/07/04 13:02:48  tobiasa
51  *  Moved code snippet from arch/cris/mm/fault.c that searches for fixup code
52  *  to seperate function in arch-specific files.
53  *
54  *  Revision 1.7  2003/01/22 06:48:38  starvik
55  *  Fixed warnings issued by GCC 3.2.1
56  *
57  *  Revision 1.6  2003/01/09 14:42:52  starvik
58  *  Merge of Linux 2.5.55
59  *
60  *  Revision 1.5  2002/12/11 14:44:48  starvik
61  *  Extracted v10 (ETRAX 100LX) specific stuff to arch/cris/arch-v10/mm
62  *
63  *  Revision 1.4  2002/11/13 15:10:28  starvik
64  *  pte_offset has been renamed to pte_offset_kernel
65  *
66  *  Revision 1.3  2002/11/05 06:45:13  starvik
67  *  Merge of Linux 2.5.45
68  *
69  *  Revision 1.2  2001/12/18 13:35:22  bjornw
70  *  Applied the 2.4.13->2.4.16 CRIS patch to 2.5.1 (is a copy of 2.4.15).
71  *
72  *  Revision 1.20  2001/11/22 13:34:06  bjornw
73  *  * Bug workaround (LX TR89): force a rerun of the whole of an interrupted
74  *    unaligned write, because the second half of the write will be corrupted
75  *    otherwise. Affected unaligned writes spanning not-yet mapped pages.
76  *  * Optimization: use the wr_rd bit in R_MMU_CAUSE to know whether a miss
77  *    was due to a read or a write (before we didn't know this until the next
78  *    restart of the interrupted instruction, thus wasting one fault-irq)
79  *
80  *  Revision 1.19  2001/11/12 19:02:10  pkj
81  *  Fixed compiler warnings.
82  *
83  *  Revision 1.18  2001/07/18 22:14:32  bjornw
84  *  Enable interrupts in the bulk of do_page_fault
85  *
86  *  Revision 1.17  2001/07/18 13:07:23  bjornw
87  *  * Detect non-existant PTE's in vmalloc pmd synchronization
88  *  * Remove comment about fast-paths for VMALLOC_START etc, because all that
89  *    was totally bogus anyway it turned out :)
90  *  * Fix detection of vmalloc-area synchronization
91  *  * Add some comments
92  *
93  *  Revision 1.16  2001/06/13 00:06:08  bjornw
94  *  current_pgd should be volatile
95  *
96  *  Revision 1.15  2001/06/13 00:02:23  bjornw
97  *  Use a separate variable to store the current pgd to avoid races in schedule
98  *
99  *  Revision 1.14  2001/05/16 17:41:07  hp
100  *  Last comment tweak further tweaked.
101  *
102  *  Revision 1.13  2001/05/15 00:58:44  hp
103  *  Expand a bit on the comment why we compare address >= TASK_SIZE rather
104  *  than >= VMALLOC_START.
105  *
106  *  Revision 1.12  2001/04/04 10:51:14  bjornw
107  *  mmap_sem is grabbed for reading
108  *
109  *  Revision 1.11  2001/03/23 07:36:07  starvik
110  *  Corrected according to review remarks
111  *
112  *  Revision 1.10  2001/03/21 16:10:11  bjornw
113  *  CRIS_FRAME_FIXUP not needed anymore, use FRAME_NORMAL
114  *
115  *  Revision 1.9  2001/03/05 13:22:20  bjornw
116  *  Spell-fix and fix in vmalloc_fault handling
117  *
118  *  Revision 1.8  2000/11/22 14:45:31  bjornw
119  *  * 2.4.0-test10 removed the set_pgdir instantaneous kernel global mapping
120  *    into all processes. Instead we fill in the missing PTE entries on demand.
121  *
122  *  Revision 1.7  2000/11/21 16:39:09  bjornw
123  *  fixup switches frametype
124  *
125  *  Revision 1.6  2000/11/17 16:54:08  bjornw
126  *  More detailed siginfo reporting
127  *
128  *
129  */
130
131 #include <linux/mm.h>
132 #include <linux/interrupt.h>
133 #include <linux/module.h>
134 #include <asm/uaccess.h>
135
136 extern int find_fixup_code(struct pt_regs *);
137 extern void die_if_kernel(const char *, struct pt_regs *, long);
138 extern int raw_printk(const char *fmt, ...);
139
140 /* debug of low-level TLB reload */
141 #undef DEBUG
142
143 #ifdef DEBUG
144 #define D(x) x
145 #else
146 #define D(x)
147 #endif
148
149 /* debug of higher-level faults */
150 #define DPG(x)
151
152 /* current active page directory */
153
154 volatile DEFINE_PER_CPU(pgd_t *,current_pgd);
155 unsigned long cris_signal_return_page;
156
157 /*
158  * This routine handles page faults.  It determines the address,
159  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
160  * routines.
161  *
162  * Notice that the address we're given is aligned to the page the fault
163  * occurred in, since we only get the PFN in R_MMU_CAUSE not the complete
164  * address.
165  *
166  * error_code:
167  *      bit 0 == 0 means no page found, 1 means protection fault
168  *      bit 1 == 0 means read, 1 means write
169  *
170  * If this routine detects a bad access, it returns 1, otherwise it
171  * returns 0.
172  */
173
174 asmlinkage void
175 do_page_fault(unsigned long address, struct pt_regs *regs,
176               int protection, int writeaccess)
177 {
178         struct task_struct *tsk;
179         struct mm_struct *mm;
180         struct vm_area_struct * vma;
181         siginfo_t info;
182         int fault;
183
184         D(printk("Page fault for %lX on %X at %lX, prot %d write %d\n",
185                  address, smp_processor_id(), instruction_pointer(regs),
186                  protection, writeaccess));
187
188         tsk = current;
189
190         /*
191          * We fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
192          * 'reference' page table is init_mm.pgd.
193          *
194          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
195          * be in an interrupt or a critical region, and should
196          * only copy the information from the master page table,
197          * nothing more.
198          *
199          * NOTE2: This is done so that, when updating the vmalloc
200          * mappings we don't have to walk all processes pgdirs and
201          * add the high mappings all at once. Instead we do it as they
202          * are used. However vmalloc'ed page entries have the PAGE_GLOBAL
203          * bit set so sometimes the TLB can use a lingering entry.
204          *
205          * This verifies that the fault happens in kernel space
206          * and that the fault was not a protection error (error_code & 1).
207          */
208
209         if (address >= VMALLOC_START &&
210             !protection &&
211             !user_mode(regs))
212                 goto vmalloc_fault;
213
214         /* When stack execution is not allowed we store the signal
215          * trampolines in the reserved cris_signal_return_page.
216          * Handle this in the exact same way as vmalloc (we know
217          * that the mapping is there and is valid so no need to
218          * call handle_mm_fault).
219          */
220         if (cris_signal_return_page &&
221             address == cris_signal_return_page &&
222             !protection && user_mode(regs))
223                 goto vmalloc_fault;
224
225         /* we can and should enable interrupts at this point */
226         local_irq_enable();
227
228         mm = tsk->mm;
229         info.si_code = SEGV_MAPERR;
230
231         /*
232          * If we're in an interrupt or have no user
233          * context, we must not take the fault..
234          */
235
236         if (in_atomic() || !mm)
237                 goto no_context;
238
239         down_read(&mm->mmap_sem);
240         vma = find_vma(mm, address);
241         if (!vma)
242                 goto bad_area;
243         if (vma->vm_start <= address)
244                 goto good_area;
245         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
246                 goto bad_area;
247         if (user_mode(regs)) {
248                 /*
249                  * accessing the stack below usp is always a bug.
250                  * we get page-aligned addresses so we can only check
251                  * if we're within a page from usp, but that might be
252                  * enough to catch brutal errors at least.
253                  */
254                 if (address + PAGE_SIZE < rdusp())
255                         goto bad_area;
256         }
257         if (expand_stack(vma, address))
258                 goto bad_area;
259
260         /*
261          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
262          * we can handle it..
263          */
264
265  good_area:
266         info.si_code = SEGV_ACCERR;
267
268         /* first do some preliminary protection checks */
269
270         if (writeaccess == 2){
271                 if (!(vma->vm_flags & VM_EXEC))
272                         goto bad_area;
273         } else if (writeaccess == 1) {
274                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
275                         goto bad_area;
276         } else {
277                 if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC)))
278                         goto bad_area;
279         }
280
281         /*
282          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
283          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
284          * the fault.
285          */
286
287         fault = handle_mm_fault(mm, vma, address, writeaccess & 1);
288         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
289                 if (fault & VM_FAULT_OOM)
290                         goto out_of_memory;
291                 else if (fault & VM_FAULT_SIGBUS)
292                         goto do_sigbus;
293                 BUG();
294         }
295         if (fault & VM_FAULT_MAJOR)
296                 tsk->maj_flt++;
297         else
298                 tsk->min_flt++;
299
300         up_read(&mm->mmap_sem);
301         return;
302
303         /*
304          * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
305          * Fix it, but check if it's kernel or user first..
306          */
307
308  bad_area:
309         up_read(&mm->mmap_sem);
310
311  bad_area_nosemaphore:
312         DPG(show_registers(regs));
313
314         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
315
316         if (user_mode(regs)) {
317                 info.si_signo = SIGSEGV;
318                 info.si_errno = 0;
319                 /* info.si_code has been set above */
320                 info.si_addr = (void *)address;
321                 force_sig_info(SIGSEGV, &info, tsk);
322                 return;
323         }
324
325  no_context:
326
327         /* Are we prepared to handle this kernel fault?
328          *
329          * (The kernel has valid exception-points in the source 
330          *  when it acesses user-memory. When it fails in one
331          *  of those points, we find it in a table and do a jump
332          *  to some fixup code that loads an appropriate error
333          *  code)
334          */
335
336         if (find_fixup_code(regs))
337                 return;
338
339         /*
340          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
341          * terminate things with extreme prejudice.
342          */
343
344         if ((unsigned long) (address) < PAGE_SIZE)
345                 raw_printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel NULL pointer dereference");
346         else
347                 raw_printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel access");
348         raw_printk(" at virtual address %08lx\n",address);
349
350         die_if_kernel("Oops", regs, (writeaccess << 1) | protection);
351
352         do_exit(SIGKILL);
353
354         /*
355          * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
356          * us unable to handle the page fault gracefully.
357          */
358
359  out_of_memory:
360         up_read(&mm->mmap_sem);
361         printk("VM: killing process %s\n", tsk->comm);
362         if (user_mode(regs))
363                 do_group_exit(SIGKILL);
364         goto no_context;
365
366  do_sigbus:
367         up_read(&mm->mmap_sem);
368
369         /*
370          * Send a sigbus, regardless of whether we were in kernel
371          * or user mode.
372          */
373         info.si_signo = SIGBUS;
374         info.si_errno = 0;
375         info.si_code = BUS_ADRERR;
376         info.si_addr = (void *)address;
377         force_sig_info(SIGBUS, &info, tsk);
378
379         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
380         if (!user_mode(regs))
381                 goto no_context;
382         return;
383
384 vmalloc_fault:
385         {
386                 /*
387                  * Synchronize this task's top level page-table
388                  * with the 'reference' page table.
389                  *
390                  * Use current_pgd instead of tsk->active_mm->pgd
391                  * since the latter might be unavailable if this
392                  * code is executed in a misfortunately run irq
393                  * (like inside schedule() between switch_mm and
394                  *  switch_to...).
395                  */
396
397                 int offset = pgd_index(address);
398                 pgd_t *pgd, *pgd_k;
399                 pud_t *pud, *pud_k;
400                 pmd_t *pmd, *pmd_k;
401                 pte_t *pte_k;
402
403                 pgd = (pgd_t *)per_cpu(current_pgd, smp_processor_id()) + offset;
404                 pgd_k = init_mm.pgd + offset;
405
406                 /* Since we're two-level, we don't need to do both
407                  * set_pgd and set_pmd (they do the same thing). If
408                  * we go three-level at some point, do the right thing
409                  * with pgd_present and set_pgd here. 
410                  * 
411                  * Also, since the vmalloc area is global, we don't
412                  * need to copy individual PTE's, it is enough to
413                  * copy the pgd pointer into the pte page of the
414                  * root task. If that is there, we'll find our pte if
415                  * it exists.
416                  */
417
418                 pud = pud_offset(pgd, address);
419                 pud_k = pud_offset(pgd_k, address);
420                 if (!pud_present(*pud_k))
421                         goto no_context;
422
423                 pmd = pmd_offset(pud, address);
424                 pmd_k = pmd_offset(pud_k, address);
425
426                 if (!pmd_present(*pmd_k))
427                         goto bad_area_nosemaphore;
428
429                 set_pmd(pmd, *pmd_k);
430
431                 /* Make sure the actual PTE exists as well to
432                  * catch kernel vmalloc-area accesses to non-mapped
433                  * addresses. If we don't do this, this will just
434                  * silently loop forever.
435                  */
436
437                 pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, address);
438                 if (!pte_present(*pte_k))
439                         goto no_context;
440
441                 return;
442         }
443 }
444
445 /* Find fixup code. */
446 int
447 find_fixup_code(struct pt_regs *regs)
448 {
449         const struct exception_table_entry *fixup;
450
451         if ((fixup = search_exception_tables(instruction_pointer(regs))) != 0) {
452                 /* Adjust the instruction pointer in the stackframe. */
453                 instruction_pointer(regs) = fixup->fixup;
454                 arch_fixup(regs);
455                 return 1;
456         }
457
458         return 0;
459 }