[PATCH] mm: update comments to pte lock
[linux-2.6.git] / arch / ppc64 / mm / fault.c
1 /*
2  *  arch/ppc/mm/fault.c
3  *
4  *  PowerPC version 
5  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
6  *
7  *  Derived from "arch/i386/mm/fault.c"
8  *    Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
9  *
10  *  Modified by Cort Dougan and Paul Mackerras.
11  *
12  *  Modified for PPC64 by Dave Engebretsen (engebret@ibm.com)
13  *
14  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
15  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
16  *  as published by the Free Software Foundation; either version
17  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
18  */
19
20 #include <linux/config.h>
21 #include <linux/signal.h>
22 #include <linux/sched.h>
23 #include <linux/kernel.h>
24 #include <linux/errno.h>
25 #include <linux/string.h>
26 #include <linux/types.h>
27 #include <linux/mman.h>
28 #include <linux/mm.h>
29 #include <linux/interrupt.h>
30 #include <linux/smp_lock.h>
31 #include <linux/module.h>
32 #include <linux/kprobes.h>
33
34 #include <asm/page.h>
35 #include <asm/pgtable.h>
36 #include <asm/mmu.h>
37 #include <asm/mmu_context.h>
38 #include <asm/system.h>
39 #include <asm/uaccess.h>
40 #include <asm/kdebug.h>
41 #include <asm/siginfo.h>
42
43 /*
44  * Check whether the instruction at regs->nip is a store using
45  * an update addressing form which will update r1.
46  */
47 static int store_updates_sp(struct pt_regs *regs)
48 {
49         unsigned int inst;
50
51         if (get_user(inst, (unsigned int __user *)regs->nip))
52                 return 0;
53         /* check for 1 in the rA field */
54         if (((inst >> 16) & 0x1f) != 1)
55                 return 0;
56         /* check major opcode */
57         switch (inst >> 26) {
58         case 37:        /* stwu */
59         case 39:        /* stbu */
60         case 45:        /* sthu */
61         case 53:        /* stfsu */
62         case 55:        /* stfdu */
63                 return 1;
64         case 62:        /* std or stdu */
65                 return (inst & 3) == 1;
66         case 31:
67                 /* check minor opcode */
68                 switch ((inst >> 1) & 0x3ff) {
69                 case 181:       /* stdux */
70                 case 183:       /* stwux */
71                 case 247:       /* stbux */
72                 case 439:       /* sthux */
73                 case 695:       /* stfsux */
74                 case 759:       /* stfdux */
75                         return 1;
76                 }
77         }
78         return 0;
79 }
80
81 static void do_dabr(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code)
82 {
83         siginfo_t info;
84
85         if (notify_die(DIE_DABR_MATCH, "dabr_match", regs, error_code,
86                         11, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
87                 return;
88
89         if (debugger_dabr_match(regs))
90                 return;
91
92         /* Clear the DABR */
93         set_dabr(0);
94
95         /* Deliver the signal to userspace */
96         info.si_signo = SIGTRAP;
97         info.si_errno = 0;
98         info.si_code = TRAP_HWBKPT;
99         info.si_addr = (void __user *)regs->nip;
100         force_sig_info(SIGTRAP, &info, current);
101 }
102
103 /*
104  * The error_code parameter is
105  *  - DSISR for a non-SLB data access fault,
106  *  - SRR1 & 0x08000000 for a non-SLB instruction access fault
107  *  - 0 any SLB fault.
108  * The return value is 0 if the fault was handled, or the signal
109  * number if this is a kernel fault that can't be handled here.
110  */
111 int __kprobes do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
112                             unsigned long error_code)
113 {
114         struct vm_area_struct * vma;
115         struct mm_struct *mm = current->mm;
116         siginfo_t info;
117         unsigned long code = SEGV_MAPERR;
118         unsigned long is_write = error_code & DSISR_ISSTORE;
119         unsigned long trap = TRAP(regs);
120         unsigned long is_exec = trap == 0x400;
121
122         BUG_ON((trap == 0x380) || (trap == 0x480));
123
124         if (notify_die(DIE_PAGE_FAULT, "page_fault", regs, error_code,
125                                 11, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
126                 return 0;
127
128         if (trap == 0x300) {
129                 if (debugger_fault_handler(regs))
130                         return 0;
131         }
132
133         /* On a kernel SLB miss we can only check for a valid exception entry */
134         if (!user_mode(regs) && (address >= TASK_SIZE))
135                 return SIGSEGV;
136
137         if (error_code & DSISR_DABRMATCH) {
138                 do_dabr(regs, error_code);
139                 return 0;
140         }
141
142         if (in_atomic() || mm == NULL) {
143                 if (!user_mode(regs))
144                         return SIGSEGV;
145                 /* in_atomic() in user mode is really bad,
146                    as is current->mm == NULL. */
147                 printk(KERN_EMERG "Page fault in user mode with"
148                        "in_atomic() = %d mm = %p\n", in_atomic(), mm);
149                 printk(KERN_EMERG "NIP = %lx  MSR = %lx\n",
150                        regs->nip, regs->msr);
151                 die("Weird page fault", regs, SIGSEGV);
152         }
153
154         /* When running in the kernel we expect faults to occur only to
155          * addresses in user space.  All other faults represent errors in the
156          * kernel and should generate an OOPS.  Unfortunatly, in the case of an
157          * erroneous fault occuring in a code path which already holds mmap_sem
158          * we will deadlock attempting to validate the fault against the
159          * address space.  Luckily the kernel only validly references user
160          * space from well defined areas of code, which are listed in the
161          * exceptions table.
162          *
163          * As the vast majority of faults will be valid we will only perform
164          * the source reference check when there is a possibilty of a deadlock.
165          * Attempt to lock the address space, if we cannot we then validate the
166          * source.  If this is invalid we can skip the address space check,
167          * thus avoiding the deadlock.
168          */
169         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
170                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->nip))
171                         goto bad_area_nosemaphore;
172
173                 down_read(&mm->mmap_sem);
174         }
175
176         vma = find_vma(mm, address);
177         if (!vma)
178                 goto bad_area;
179
180         if (vma->vm_start <= address) {
181                 goto good_area;
182         }
183         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
184                 goto bad_area;
185
186         /*
187          * N.B. The POWER/Open ABI allows programs to access up to
188          * 288 bytes below the stack pointer.
189          * The kernel signal delivery code writes up to about 1.5kB
190          * below the stack pointer (r1) before decrementing it.
191          * The exec code can write slightly over 640kB to the stack
192          * before setting the user r1.  Thus we allow the stack to
193          * expand to 1MB without further checks.
194          */
195         if (address + 0x100000 < vma->vm_end) {
196                 /* get user regs even if this fault is in kernel mode */
197                 struct pt_regs *uregs = current->thread.regs;
198                 if (uregs == NULL)
199                         goto bad_area;
200
201                 /*
202                  * A user-mode access to an address a long way below
203                  * the stack pointer is only valid if the instruction
204                  * is one which would update the stack pointer to the
205                  * address accessed if the instruction completed,
206                  * i.e. either stwu rs,n(r1) or stwux rs,r1,rb
207                  * (or the byte, halfword, float or double forms).
208                  *
209                  * If we don't check this then any write to the area
210                  * between the last mapped region and the stack will
211                  * expand the stack rather than segfaulting.
212                  */
213                 if (address + 2048 < uregs->gpr[1]
214                     && (!user_mode(regs) || !store_updates_sp(regs)))
215                         goto bad_area;
216         }
217
218         if (expand_stack(vma, address))
219                 goto bad_area;
220
221 good_area:
222         code = SEGV_ACCERR;
223
224         if (is_exec) {
225                 /* protection fault */
226                 if (error_code & DSISR_PROTFAULT)
227                         goto bad_area;
228                 if (!(vma->vm_flags & VM_EXEC))
229                         goto bad_area;
230         /* a write */
231         } else if (is_write) {
232                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
233                         goto bad_area;
234         /* a read */
235         } else {
236                 if (!(vma->vm_flags & VM_READ))
237                         goto bad_area;
238         }
239
240  survive:
241         /*
242          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
243          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
244          * the fault.
245          */
246         switch (handle_mm_fault(mm, vma, address, is_write)) {
247
248         case VM_FAULT_MINOR:
249                 current->min_flt++;
250                 break;
251         case VM_FAULT_MAJOR:
252                 current->maj_flt++;
253                 break;
254         case VM_FAULT_SIGBUS:
255                 goto do_sigbus;
256         case VM_FAULT_OOM:
257                 goto out_of_memory;
258         default:
259                 BUG();
260         }
261
262         up_read(&mm->mmap_sem);
263         return 0;
264
265 bad_area:
266         up_read(&mm->mmap_sem);
267
268 bad_area_nosemaphore:
269         /* User mode accesses cause a SIGSEGV */
270         if (user_mode(regs)) {
271                 info.si_signo = SIGSEGV;
272                 info.si_errno = 0;
273                 info.si_code = code;
274                 info.si_addr = (void __user *) address;
275                 force_sig_info(SIGSEGV, &info, current);
276                 return 0;
277         }
278
279         if (trap == 0x400 && (error_code & DSISR_PROTFAULT)
280             && printk_ratelimit())
281                 printk(KERN_CRIT "kernel tried to execute NX-protected"
282                        " page (%lx) - exploit attempt? (uid: %d)\n",
283                        address, current->uid);
284
285         return SIGSEGV;
286
287 /*
288  * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
289  * us unable to handle the page fault gracefully.
290  */
291 out_of_memory:
292         up_read(&mm->mmap_sem);
293         if (current->pid == 1) {
294                 yield();
295                 down_read(&mm->mmap_sem);
296                 goto survive;
297         }
298         printk("VM: killing process %s\n", current->comm);
299         if (user_mode(regs))
300                 do_exit(SIGKILL);
301         return SIGKILL;
302
303 do_sigbus:
304         up_read(&mm->mmap_sem);
305         if (user_mode(regs)) {
306                 info.si_signo = SIGBUS;
307                 info.si_errno = 0;
308                 info.si_code = BUS_ADRERR;
309                 info.si_addr = (void __user *)address;
310                 force_sig_info(SIGBUS, &info, current);
311                 return 0;
312         }
313         return SIGBUS;
314 }
315
316 /*
317  * bad_page_fault is called when we have a bad access from the kernel.
318  * It is called from do_page_fault above and from some of the procedures
319  * in traps.c.
320  */
321 void bad_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address, int sig)
322 {
323         const struct exception_table_entry *entry;
324
325         /* Are we prepared to handle this fault?  */
326         if ((entry = search_exception_tables(regs->nip)) != NULL) {
327                 regs->nip = entry->fixup;
328                 return;
329         }
330
331         /* kernel has accessed a bad area */
332         die("Kernel access of bad area", regs, sig);
333 }