sh: romImage support V2
[linux-2.6.git] / arch / sparc / mm / fault_64.c
1 /*
2  * arch/sparc64/mm/fault.c: Page fault handlers for the 64-bit Sparc.
3  *
4  * Copyright (C) 1996, 2008 David S. Miller (davem@davemloft.net)
5  * Copyright (C) 1997, 1999 Jakub Jelinek (jj@ultra.linux.cz)
6  */
7
8 #include <asm/head.h>
9
10 #include <linux/string.h>
11 #include <linux/types.h>
12 #include <linux/sched.h>
13 #include <linux/ptrace.h>
14 #include <linux/mman.h>
15 #include <linux/signal.h>
16 #include <linux/mm.h>
17 #include <linux/module.h>
18 #include <linux/init.h>
19 #include <linux/interrupt.h>
20 #include <linux/kprobes.h>
21 #include <linux/kdebug.h>
22 #include <linux/percpu.h>
23
24 #include <asm/page.h>
25 #include <asm/pgtable.h>
26 #include <asm/openprom.h>
27 #include <asm/oplib.h>
28 #include <asm/uaccess.h>
29 #include <asm/asi.h>
30 #include <asm/lsu.h>
31 #include <asm/sections.h>
32 #include <asm/mmu_context.h>
33
34 #ifdef CONFIG_KPROBES
35 static inline int notify_page_fault(struct pt_regs *regs)
36 {
37         int ret = 0;
38
39         /* kprobe_running() needs smp_processor_id() */
40         if (!user_mode(regs)) {
41                 preempt_disable();
42                 if (kprobe_running() && kprobe_fault_handler(regs, 0))
43                         ret = 1;
44                 preempt_enable();
45         }
46         return ret;
47 }
48 #else
49 static inline int notify_page_fault(struct pt_regs *regs)
50 {
51         return 0;
52 }
53 #endif
54
55 static void __kprobes unhandled_fault(unsigned long address,
56                                       struct task_struct *tsk,
57                                       struct pt_regs *regs)
58 {
59         if ((unsigned long) address < PAGE_SIZE) {
60                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel NULL "
61                        "pointer dereference\n");
62         } else {
63                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request "
64                        "at virtual address %016lx\n", (unsigned long)address);
65         }
66         printk(KERN_ALERT "tsk->{mm,active_mm}->context = %016lx\n",
67                (tsk->mm ?
68                 CTX_HWBITS(tsk->mm->context) :
69                 CTX_HWBITS(tsk->active_mm->context)));
70         printk(KERN_ALERT "tsk->{mm,active_mm}->pgd = %016lx\n",
71                (tsk->mm ? (unsigned long) tsk->mm->pgd :
72                           (unsigned long) tsk->active_mm->pgd));
73         die_if_kernel("Oops", regs);
74 }
75
76 static void bad_kernel_pc(struct pt_regs *regs, unsigned long vaddr)
77 {
78         printk(KERN_CRIT "OOPS: Bogus kernel PC [%016lx] in fault handler\n",
79                regs->tpc);
80         printk(KERN_CRIT "OOPS: RPC [%016lx]\n", regs->u_regs[15]);
81         printk("OOPS: RPC <%pS>\n", (void *) regs->u_regs[15]);
82         printk(KERN_CRIT "OOPS: Fault was to vaddr[%lx]\n", vaddr);
83         dump_stack();
84         unhandled_fault(regs->tpc, current, regs);
85 }
86
87 /*
88  * We now make sure that mmap_sem is held in all paths that call 
89  * this. Additionally, to prevent kswapd from ripping ptes from
90  * under us, raise interrupts around the time that we look at the
91  * pte, kswapd will have to wait to get his smp ipi response from
92  * us. vmtruncate likewise. This saves us having to get pte lock.
93  */
94 static unsigned int get_user_insn(unsigned long tpc)
95 {
96         pgd_t *pgdp = pgd_offset(current->mm, tpc);
97         pud_t *pudp;
98         pmd_t *pmdp;
99         pte_t *ptep, pte;
100         unsigned long pa;
101         u32 insn = 0;
102         unsigned long pstate;
103
104         if (pgd_none(*pgdp))
105                 goto outret;
106         pudp = pud_offset(pgdp, tpc);
107         if (pud_none(*pudp))
108                 goto outret;
109         pmdp = pmd_offset(pudp, tpc);
110         if (pmd_none(*pmdp))
111                 goto outret;
112
113         /* This disables preemption for us as well. */
114         __asm__ __volatile__("rdpr %%pstate, %0" : "=r" (pstate));
115         __asm__ __volatile__("wrpr %0, %1, %%pstate"
116                                 : : "r" (pstate), "i" (PSTATE_IE));
117         ptep = pte_offset_map(pmdp, tpc);
118         pte = *ptep;
119         if (!pte_present(pte))
120                 goto out;
121
122         pa  = (pte_pfn(pte) << PAGE_SHIFT);
123         pa += (tpc & ~PAGE_MASK);
124
125         /* Use phys bypass so we don't pollute dtlb/dcache. */
126         __asm__ __volatile__("lduwa [%1] %2, %0"
127                              : "=r" (insn)
128                              : "r" (pa), "i" (ASI_PHYS_USE_EC));
129
130 out:
131         pte_unmap(ptep);
132         __asm__ __volatile__("wrpr %0, 0x0, %%pstate" : : "r" (pstate));
133 outret:
134         return insn;
135 }
136
137 extern unsigned long compute_effective_address(struct pt_regs *, unsigned int, unsigned int);
138
139 static void do_fault_siginfo(int code, int sig, struct pt_regs *regs,
140                              unsigned int insn, int fault_code)
141 {
142         siginfo_t info;
143
144         info.si_code = code;
145         info.si_signo = sig;
146         info.si_errno = 0;
147         if (fault_code & FAULT_CODE_ITLB)
148                 info.si_addr = (void __user *) regs->tpc;
149         else
150                 info.si_addr = (void __user *)
151                         compute_effective_address(regs, insn, 0);
152         info.si_trapno = 0;
153         force_sig_info(sig, &info, current);
154 }
155
156 extern int handle_ldf_stq(u32, struct pt_regs *);
157 extern int handle_ld_nf(u32, struct pt_regs *);
158
159 static unsigned int get_fault_insn(struct pt_regs *regs, unsigned int insn)
160 {
161         if (!insn) {
162                 if (!regs->tpc || (regs->tpc & 0x3))
163                         return 0;
164                 if (regs->tstate & TSTATE_PRIV) {
165                         insn = *(unsigned int *) regs->tpc;
166                 } else {
167                         insn = get_user_insn(regs->tpc);
168                 }
169         }
170         return insn;
171 }
172
173 static void do_kernel_fault(struct pt_regs *regs, int si_code, int fault_code,
174                             unsigned int insn, unsigned long address)
175 {
176         unsigned char asi = ASI_P;
177  
178         if ((!insn) && (regs->tstate & TSTATE_PRIV))
179                 goto cannot_handle;
180
181         /* If user insn could be read (thus insn is zero), that
182          * is fine.  We will just gun down the process with a signal
183          * in that case.
184          */
185
186         if (!(fault_code & (FAULT_CODE_WRITE|FAULT_CODE_ITLB)) &&
187             (insn & 0xc0800000) == 0xc0800000) {
188                 if (insn & 0x2000)
189                         asi = (regs->tstate >> 24);
190                 else
191                         asi = (insn >> 5);
192                 if ((asi & 0xf2) == 0x82) {
193                         if (insn & 0x1000000) {
194                                 handle_ldf_stq(insn, regs);
195                         } else {
196                                 /* This was a non-faulting load. Just clear the
197                                  * destination register(s) and continue with the next
198                                  * instruction. -jj
199                                  */
200                                 handle_ld_nf(insn, regs);
201                         }
202                         return;
203                 }
204         }
205                 
206         /* Is this in ex_table? */
207         if (regs->tstate & TSTATE_PRIV) {
208                 const struct exception_table_entry *entry;
209
210                 entry = search_exception_tables(regs->tpc);
211                 if (entry) {
212                         regs->tpc = entry->fixup;
213                         regs->tnpc = regs->tpc + 4;
214                         return;
215                 }
216         } else {
217                 /* The si_code was set to make clear whether
218                  * this was a SEGV_MAPERR or SEGV_ACCERR fault.
219                  */
220                 do_fault_siginfo(si_code, SIGSEGV, regs, insn, fault_code);
221                 return;
222         }
223
224 cannot_handle:
225         unhandled_fault (address, current, regs);
226 }
227
228 static void noinline bogus_32bit_fault_tpc(struct pt_regs *regs)
229 {
230         static int times;
231
232         if (times++ < 10)
233                 printk(KERN_ERR "FAULT[%s:%d]: 32-bit process reports "
234                        "64-bit TPC [%lx]\n",
235                        current->comm, current->pid,
236                        regs->tpc);
237         show_regs(regs);
238 }
239
240 static void noinline bogus_32bit_fault_address(struct pt_regs *regs,
241                                                unsigned long addr)
242 {
243         static int times;
244
245         if (times++ < 10)
246                 printk(KERN_ERR "FAULT[%s:%d]: 32-bit process "
247                        "reports 64-bit fault address [%lx]\n",
248                        current->comm, current->pid, addr);
249         show_regs(regs);
250 }
251
252 asmlinkage void __kprobes do_sparc64_fault(struct pt_regs *regs)
253 {
254         struct mm_struct *mm = current->mm;
255         struct vm_area_struct *vma;
256         unsigned int insn = 0;
257         int si_code, fault_code, fault;
258         unsigned long address, mm_rss;
259
260         fault_code = get_thread_fault_code();
261
262         if (notify_page_fault(regs))
263                 return;
264
265         si_code = SEGV_MAPERR;
266         address = current_thread_info()->fault_address;
267
268         if ((fault_code & FAULT_CODE_ITLB) &&
269             (fault_code & FAULT_CODE_DTLB))
270                 BUG();
271
272         if (test_thread_flag(TIF_32BIT)) {
273                 if (!(regs->tstate & TSTATE_PRIV)) {
274                         if (unlikely((regs->tpc >> 32) != 0)) {
275                                 bogus_32bit_fault_tpc(regs);
276                                 goto intr_or_no_mm;
277                         }
278                 }
279                 if (unlikely((address >> 32) != 0)) {
280                         bogus_32bit_fault_address(regs, address);
281                         goto intr_or_no_mm;
282                 }
283         }
284
285         if (regs->tstate & TSTATE_PRIV) {
286                 unsigned long tpc = regs->tpc;
287
288                 /* Sanity check the PC. */
289                 if ((tpc >= KERNBASE && tpc < (unsigned long) __init_end) ||
290                     (tpc >= MODULES_VADDR && tpc < MODULES_END)) {
291                         /* Valid, no problems... */
292                 } else {
293                         bad_kernel_pc(regs, address);
294                         return;
295                 }
296         }
297
298         /*
299          * If we're in an interrupt or have no user
300          * context, we must not take the fault..
301          */
302         if (in_atomic() || !mm)
303                 goto intr_or_no_mm;
304
305         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
306                 if ((regs->tstate & TSTATE_PRIV) &&
307                     !search_exception_tables(regs->tpc)) {
308                         insn = get_fault_insn(regs, insn);
309                         goto handle_kernel_fault;
310                 }
311                 down_read(&mm->mmap_sem);
312         }
313
314         vma = find_vma(mm, address);
315         if (!vma)
316                 goto bad_area;
317
318         /* Pure DTLB misses do not tell us whether the fault causing
319          * load/store/atomic was a write or not, it only says that there
320          * was no match.  So in such a case we (carefully) read the
321          * instruction to try and figure this out.  It's an optimization
322          * so it's ok if we can't do this.
323          *
324          * Special hack, window spill/fill knows the exact fault type.
325          */
326         if (((fault_code &
327               (FAULT_CODE_DTLB | FAULT_CODE_WRITE | FAULT_CODE_WINFIXUP)) == FAULT_CODE_DTLB) &&
328             (vma->vm_flags & VM_WRITE) != 0) {
329                 insn = get_fault_insn(regs, 0);
330                 if (!insn)
331                         goto continue_fault;
332                 /* All loads, stores and atomics have bits 30 and 31 both set
333                  * in the instruction.  Bit 21 is set in all stores, but we
334                  * have to avoid prefetches which also have bit 21 set.
335                  */
336                 if ((insn & 0xc0200000) == 0xc0200000 &&
337                     (insn & 0x01780000) != 0x01680000) {
338                         /* Don't bother updating thread struct value,
339                          * because update_mmu_cache only cares which tlb
340                          * the access came from.
341                          */
342                         fault_code |= FAULT_CODE_WRITE;
343                 }
344         }
345 continue_fault:
346
347         if (vma->vm_start <= address)
348                 goto good_area;
349         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
350                 goto bad_area;
351         if (!(fault_code & FAULT_CODE_WRITE)) {
352                 /* Non-faulting loads shouldn't expand stack. */
353                 insn = get_fault_insn(regs, insn);
354                 if ((insn & 0xc0800000) == 0xc0800000) {
355                         unsigned char asi;
356
357                         if (insn & 0x2000)
358                                 asi = (regs->tstate >> 24);
359                         else
360                                 asi = (insn >> 5);
361                         if ((asi & 0xf2) == 0x82)
362                                 goto bad_area;
363                 }
364         }
365         if (expand_stack(vma, address))
366                 goto bad_area;
367         /*
368          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
369          * we can handle it..
370          */
371 good_area:
372         si_code = SEGV_ACCERR;
373
374         /* If we took a ITLB miss on a non-executable page, catch
375          * that here.
376          */
377         if ((fault_code & FAULT_CODE_ITLB) && !(vma->vm_flags & VM_EXEC)) {
378                 BUG_ON(address != regs->tpc);
379                 BUG_ON(regs->tstate & TSTATE_PRIV);
380                 goto bad_area;
381         }
382
383         if (fault_code & FAULT_CODE_WRITE) {
384                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
385                         goto bad_area;
386
387                 /* Spitfire has an icache which does not snoop
388                  * processor stores.  Later processors do...
389                  */
390                 if (tlb_type == spitfire &&
391                     (vma->vm_flags & VM_EXEC) != 0 &&
392                     vma->vm_file != NULL)
393                         set_thread_fault_code(fault_code |
394                                               FAULT_CODE_BLKCOMMIT);
395         } else {
396                 /* Allow reads even for write-only mappings */
397                 if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC)))
398                         goto bad_area;
399         }
400
401         fault = handle_mm_fault(mm, vma, address, (fault_code & FAULT_CODE_WRITE) ? FAULT_FLAG_WRITE : 0);
402         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
403                 if (fault & VM_FAULT_OOM)
404                         goto out_of_memory;
405                 else if (fault & VM_FAULT_SIGBUS)
406                         goto do_sigbus;
407                 BUG();
408         }
409         if (fault & VM_FAULT_MAJOR)
410                 current->maj_flt++;
411         else
412                 current->min_flt++;
413
414         up_read(&mm->mmap_sem);
415
416         mm_rss = get_mm_rss(mm);
417 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
418         mm_rss -= (mm->context.huge_pte_count * (HPAGE_SIZE / PAGE_SIZE));
419 #endif
420         if (unlikely(mm_rss >
421                      mm->context.tsb_block[MM_TSB_BASE].tsb_rss_limit))
422                 tsb_grow(mm, MM_TSB_BASE, mm_rss);
423 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
424         mm_rss = mm->context.huge_pte_count;
425         if (unlikely(mm_rss >
426                      mm->context.tsb_block[MM_TSB_HUGE].tsb_rss_limit))
427                 tsb_grow(mm, MM_TSB_HUGE, mm_rss);
428 #endif
429         return;
430
431         /*
432          * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
433          * Fix it, but check if it's kernel or user first..
434          */
435 bad_area:
436         insn = get_fault_insn(regs, insn);
437         up_read(&mm->mmap_sem);
438
439 handle_kernel_fault:
440         do_kernel_fault(regs, si_code, fault_code, insn, address);
441         return;
442
443 /*
444  * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
445  * us unable to handle the page fault gracefully.
446  */
447 out_of_memory:
448         insn = get_fault_insn(regs, insn);
449         up_read(&mm->mmap_sem);
450         printk("VM: killing process %s\n", current->comm);
451         if (!(regs->tstate & TSTATE_PRIV))
452                 do_group_exit(SIGKILL);
453         goto handle_kernel_fault;
454
455 intr_or_no_mm:
456         insn = get_fault_insn(regs, 0);
457         goto handle_kernel_fault;
458
459 do_sigbus:
460         insn = get_fault_insn(regs, insn);
461         up_read(&mm->mmap_sem);
462
463         /*
464          * Send a sigbus, regardless of whether we were in kernel
465          * or user mode.
466          */
467         do_fault_siginfo(BUS_ADRERR, SIGBUS, regs, insn, fault_code);
468
469         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
470         if (regs->tstate & TSTATE_PRIV)
471                 goto handle_kernel_fault;
472 }