[S390] Fix yet another two section mismatches.
[linux-2.6.git] / arch / sparc64 / mm / fault.c
1 /* $Id: fault.c,v 1.59 2002/02/09 19:49:31 davem Exp $
2  * arch/sparc64/mm/fault.c: Page fault handlers for the 64-bit Sparc.
3  *
4  * Copyright (C) 1996 David S. Miller (davem@caip.rutgers.edu)
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/kallsyms.h>
22 #include <linux/kdebug.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 /*
56  * To debug kernel to catch accesses to certain virtual/physical addresses.
57  * Mode = 0 selects physical watchpoints, mode = 1 selects virtual watchpoints.
58  * flags = VM_READ watches memread accesses, flags = VM_WRITE watches memwrite accesses.
59  * Caller passes in a 64bit aligned addr, with mask set to the bytes that need to be
60  * watched. This is only useful on a single cpu machine for now. After the watchpoint
61  * is detected, the process causing it will be killed, thus preventing an infinite loop.
62  */
63 void set_brkpt(unsigned long addr, unsigned char mask, int flags, int mode)
64 {
65         unsigned long lsubits;
66
67         __asm__ __volatile__("ldxa [%%g0] %1, %0"
68                              : "=r" (lsubits)
69                              : "i" (ASI_LSU_CONTROL));
70         lsubits &= ~(LSU_CONTROL_PM | LSU_CONTROL_VM |
71                      LSU_CONTROL_PR | LSU_CONTROL_VR |
72                      LSU_CONTROL_PW | LSU_CONTROL_VW);
73
74         __asm__ __volatile__("stxa      %0, [%1] %2\n\t"
75                              "membar    #Sync"
76                              : /* no outputs */
77                              : "r" (addr), "r" (mode ? VIRT_WATCHPOINT : PHYS_WATCHPOINT),
78                                "i" (ASI_DMMU));
79
80         lsubits |= ((unsigned long)mask << (mode ? 25 : 33));
81         if (flags & VM_READ)
82                 lsubits |= (mode ? LSU_CONTROL_VR : LSU_CONTROL_PR);
83         if (flags & VM_WRITE)
84                 lsubits |= (mode ? LSU_CONTROL_VW : LSU_CONTROL_PW);
85         __asm__ __volatile__("stxa %0, [%%g0] %1\n\t"
86                              "membar #Sync"
87                              : /* no outputs */
88                              : "r" (lsubits), "i" (ASI_LSU_CONTROL)
89                              : "memory");
90 }
91
92 static void __kprobes unhandled_fault(unsigned long address,
93                                       struct task_struct *tsk,
94                                       struct pt_regs *regs)
95 {
96         if ((unsigned long) address < PAGE_SIZE) {
97                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel NULL "
98                        "pointer dereference\n");
99         } else {
100                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request "
101                        "at virtual address %016lx\n", (unsigned long)address);
102         }
103         printk(KERN_ALERT "tsk->{mm,active_mm}->context = %016lx\n",
104                (tsk->mm ?
105                 CTX_HWBITS(tsk->mm->context) :
106                 CTX_HWBITS(tsk->active_mm->context)));
107         printk(KERN_ALERT "tsk->{mm,active_mm}->pgd = %016lx\n",
108                (tsk->mm ? (unsigned long) tsk->mm->pgd :
109                           (unsigned long) tsk->active_mm->pgd));
110         die_if_kernel("Oops", regs);
111 }
112
113 static void bad_kernel_pc(struct pt_regs *regs, unsigned long vaddr)
114 {
115         unsigned long *ksp;
116
117         printk(KERN_CRIT "OOPS: Bogus kernel PC [%016lx] in fault handler\n",
118                regs->tpc);
119         printk(KERN_CRIT "OOPS: RPC [%016lx]\n", regs->u_regs[15]);
120         print_symbol("RPC: <%s>\n", regs->u_regs[15]);
121         printk(KERN_CRIT "OOPS: Fault was to vaddr[%lx]\n", vaddr);
122         __asm__("mov %%sp, %0" : "=r" (ksp));
123         show_stack(current, ksp);
124         unhandled_fault(regs->tpc, current, regs);
125 }
126
127 /*
128  * We now make sure that mmap_sem is held in all paths that call 
129  * this. Additionally, to prevent kswapd from ripping ptes from
130  * under us, raise interrupts around the time that we look at the
131  * pte, kswapd will have to wait to get his smp ipi response from
132  * us. vmtruncate likewise. This saves us having to get pte lock.
133  */
134 static unsigned int get_user_insn(unsigned long tpc)
135 {
136         pgd_t *pgdp = pgd_offset(current->mm, tpc);
137         pud_t *pudp;
138         pmd_t *pmdp;
139         pte_t *ptep, pte;
140         unsigned long pa;
141         u32 insn = 0;
142         unsigned long pstate;
143
144         if (pgd_none(*pgdp))
145                 goto outret;
146         pudp = pud_offset(pgdp, tpc);
147         if (pud_none(*pudp))
148                 goto outret;
149         pmdp = pmd_offset(pudp, tpc);
150         if (pmd_none(*pmdp))
151                 goto outret;
152
153         /* This disables preemption for us as well. */
154         __asm__ __volatile__("rdpr %%pstate, %0" : "=r" (pstate));
155         __asm__ __volatile__("wrpr %0, %1, %%pstate"
156                                 : : "r" (pstate), "i" (PSTATE_IE));
157         ptep = pte_offset_map(pmdp, tpc);
158         pte = *ptep;
159         if (!pte_present(pte))
160                 goto out;
161
162         pa  = (pte_pfn(pte) << PAGE_SHIFT);
163         pa += (tpc & ~PAGE_MASK);
164
165         /* Use phys bypass so we don't pollute dtlb/dcache. */
166         __asm__ __volatile__("lduwa [%1] %2, %0"
167                              : "=r" (insn)
168                              : "r" (pa), "i" (ASI_PHYS_USE_EC));
169
170 out:
171         pte_unmap(ptep);
172         __asm__ __volatile__("wrpr %0, 0x0, %%pstate" : : "r" (pstate));
173 outret:
174         return insn;
175 }
176
177 extern unsigned long compute_effective_address(struct pt_regs *, unsigned int, unsigned int);
178
179 static void do_fault_siginfo(int code, int sig, struct pt_regs *regs,
180                              unsigned int insn, int fault_code)
181 {
182         siginfo_t info;
183
184         info.si_code = code;
185         info.si_signo = sig;
186         info.si_errno = 0;
187         if (fault_code & FAULT_CODE_ITLB)
188                 info.si_addr = (void __user *) regs->tpc;
189         else
190                 info.si_addr = (void __user *)
191                         compute_effective_address(regs, insn, 0);
192         info.si_trapno = 0;
193         force_sig_info(sig, &info, current);
194 }
195
196 extern int handle_ldf_stq(u32, struct pt_regs *);
197 extern int handle_ld_nf(u32, struct pt_regs *);
198
199 static unsigned int get_fault_insn(struct pt_regs *regs, unsigned int insn)
200 {
201         if (!insn) {
202                 if (!regs->tpc || (regs->tpc & 0x3))
203                         return 0;
204                 if (regs->tstate & TSTATE_PRIV) {
205                         insn = *(unsigned int *) regs->tpc;
206                 } else {
207                         insn = get_user_insn(regs->tpc);
208                 }
209         }
210         return insn;
211 }
212
213 static void do_kernel_fault(struct pt_regs *regs, int si_code, int fault_code,
214                             unsigned int insn, unsigned long address)
215 {
216         unsigned char asi = ASI_P;
217  
218         if ((!insn) && (regs->tstate & TSTATE_PRIV))
219                 goto cannot_handle;
220
221         /* If user insn could be read (thus insn is zero), that
222          * is fine.  We will just gun down the process with a signal
223          * in that case.
224          */
225
226         if (!(fault_code & (FAULT_CODE_WRITE|FAULT_CODE_ITLB)) &&
227             (insn & 0xc0800000) == 0xc0800000) {
228                 if (insn & 0x2000)
229                         asi = (regs->tstate >> 24);
230                 else
231                         asi = (insn >> 5);
232                 if ((asi & 0xf2) == 0x82) {
233                         if (insn & 0x1000000) {
234                                 handle_ldf_stq(insn, regs);
235                         } else {
236                                 /* This was a non-faulting load. Just clear the
237                                  * destination register(s) and continue with the next
238                                  * instruction. -jj
239                                  */
240                                 handle_ld_nf(insn, regs);
241                         }
242                         return;
243                 }
244         }
245                 
246         /* Is this in ex_table? */
247         if (regs->tstate & TSTATE_PRIV) {
248                 const struct exception_table_entry *entry;
249
250                 if (asi == ASI_P && (insn & 0xc0800000) == 0xc0800000) {
251                         if (insn & 0x2000)
252                                 asi = (regs->tstate >> 24);
253                         else
254                                 asi = (insn >> 5);
255                 }
256         
257                 /* Look in asi.h: All _S asis have LS bit set */
258                 if ((asi & 0x1) &&
259                     (entry = search_exception_tables(regs->tpc))) {
260                         regs->tpc = entry->fixup;
261                         regs->tnpc = regs->tpc + 4;
262                         return;
263                 }
264         } else {
265                 /* The si_code was set to make clear whether
266                  * this was a SEGV_MAPERR or SEGV_ACCERR fault.
267                  */
268                 do_fault_siginfo(si_code, SIGSEGV, regs, insn, fault_code);
269                 return;
270         }
271
272 cannot_handle:
273         unhandled_fault (address, current, regs);
274 }
275
276 asmlinkage void __kprobes do_sparc64_fault(struct pt_regs *regs)
277 {
278         struct mm_struct *mm = current->mm;
279         struct vm_area_struct *vma;
280         unsigned int insn = 0;
281         int si_code, fault_code;
282         unsigned long address, mm_rss;
283
284         fault_code = get_thread_fault_code();
285
286         if (notify_page_fault(regs))
287                 return;
288
289         si_code = SEGV_MAPERR;
290         address = current_thread_info()->fault_address;
291
292         if ((fault_code & FAULT_CODE_ITLB) &&
293             (fault_code & FAULT_CODE_DTLB))
294                 BUG();
295
296         if (regs->tstate & TSTATE_PRIV) {
297                 unsigned long tpc = regs->tpc;
298
299                 /* Sanity check the PC. */
300                 if ((tpc >= KERNBASE && tpc < (unsigned long) _etext) ||
301                     (tpc >= MODULES_VADDR && tpc < MODULES_END)) {
302                         /* Valid, no problems... */
303                 } else {
304                         bad_kernel_pc(regs, address);
305                         return;
306                 }
307         }
308
309         /*
310          * If we're in an interrupt or have no user
311          * context, we must not take the fault..
312          */
313         if (in_atomic() || !mm)
314                 goto intr_or_no_mm;
315
316         if (test_thread_flag(TIF_32BIT)) {
317                 if (!(regs->tstate & TSTATE_PRIV))
318                         regs->tpc &= 0xffffffff;
319                 address &= 0xffffffff;
320         }
321
322         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
323                 if ((regs->tstate & TSTATE_PRIV) &&
324                     !search_exception_tables(regs->tpc)) {
325                         insn = get_fault_insn(regs, insn);
326                         goto handle_kernel_fault;
327                 }
328                 down_read(&mm->mmap_sem);
329         }
330
331         vma = find_vma(mm, address);
332         if (!vma)
333                 goto bad_area;
334
335         /* Pure DTLB misses do not tell us whether the fault causing
336          * load/store/atomic was a write or not, it only says that there
337          * was no match.  So in such a case we (carefully) read the
338          * instruction to try and figure this out.  It's an optimization
339          * so it's ok if we can't do this.
340          *
341          * Special hack, window spill/fill knows the exact fault type.
342          */
343         if (((fault_code &
344               (FAULT_CODE_DTLB | FAULT_CODE_WRITE | FAULT_CODE_WINFIXUP)) == FAULT_CODE_DTLB) &&
345             (vma->vm_flags & VM_WRITE) != 0) {
346                 insn = get_fault_insn(regs, 0);
347                 if (!insn)
348                         goto continue_fault;
349                 /* All loads, stores and atomics have bits 30 and 31 both set
350                  * in the instruction.  Bit 21 is set in all stores, but we
351                  * have to avoid prefetches which also have bit 21 set.
352                  */
353                 if ((insn & 0xc0200000) == 0xc0200000 &&
354                     (insn & 0x01780000) != 0x01680000) {
355                         /* Don't bother updating thread struct value,
356                          * because update_mmu_cache only cares which tlb
357                          * the access came from.
358                          */
359                         fault_code |= FAULT_CODE_WRITE;
360                 }
361         }
362 continue_fault:
363
364         if (vma->vm_start <= address)
365                 goto good_area;
366         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
367                 goto bad_area;
368         if (!(fault_code & FAULT_CODE_WRITE)) {
369                 /* Non-faulting loads shouldn't expand stack. */
370                 insn = get_fault_insn(regs, insn);
371                 if ((insn & 0xc0800000) == 0xc0800000) {
372                         unsigned char asi;
373
374                         if (insn & 0x2000)
375                                 asi = (regs->tstate >> 24);
376                         else
377                                 asi = (insn >> 5);
378                         if ((asi & 0xf2) == 0x82)
379                                 goto bad_area;
380                 }
381         }
382         if (expand_stack(vma, address))
383                 goto bad_area;
384         /*
385          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
386          * we can handle it..
387          */
388 good_area:
389         si_code = SEGV_ACCERR;
390
391         /* If we took a ITLB miss on a non-executable page, catch
392          * that here.
393          */
394         if ((fault_code & FAULT_CODE_ITLB) && !(vma->vm_flags & VM_EXEC)) {
395                 BUG_ON(address != regs->tpc);
396                 BUG_ON(regs->tstate & TSTATE_PRIV);
397                 goto bad_area;
398         }
399
400         if (fault_code & FAULT_CODE_WRITE) {
401                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
402                         goto bad_area;
403
404                 /* Spitfire has an icache which does not snoop
405                  * processor stores.  Later processors do...
406                  */
407                 if (tlb_type == spitfire &&
408                     (vma->vm_flags & VM_EXEC) != 0 &&
409                     vma->vm_file != NULL)
410                         set_thread_fault_code(fault_code |
411                                               FAULT_CODE_BLKCOMMIT);
412         } else {
413                 /* Allow reads even for write-only mappings */
414                 if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC)))
415                         goto bad_area;
416         }
417
418         switch (handle_mm_fault(mm, vma, address, (fault_code & FAULT_CODE_WRITE))) {
419         case VM_FAULT_MINOR:
420                 current->min_flt++;
421                 break;
422         case VM_FAULT_MAJOR:
423                 current->maj_flt++;
424                 break;
425         case VM_FAULT_SIGBUS:
426                 goto do_sigbus;
427         case VM_FAULT_OOM:
428                 goto out_of_memory;
429         default:
430                 BUG();
431         }
432
433         up_read(&mm->mmap_sem);
434
435         mm_rss = get_mm_rss(mm);
436 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
437         mm_rss -= (mm->context.huge_pte_count * (HPAGE_SIZE / PAGE_SIZE));
438 #endif
439         if (unlikely(mm_rss >
440                      mm->context.tsb_block[MM_TSB_BASE].tsb_rss_limit))
441                 tsb_grow(mm, MM_TSB_BASE, mm_rss);
442 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
443         mm_rss = mm->context.huge_pte_count;
444         if (unlikely(mm_rss >
445                      mm->context.tsb_block[MM_TSB_HUGE].tsb_rss_limit))
446                 tsb_grow(mm, MM_TSB_HUGE, mm_rss);
447 #endif
448         return;
449
450         /*
451          * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
452          * Fix it, but check if it's kernel or user first..
453          */
454 bad_area:
455         insn = get_fault_insn(regs, insn);
456         up_read(&mm->mmap_sem);
457
458 handle_kernel_fault:
459         do_kernel_fault(regs, si_code, fault_code, insn, address);
460         return;
461
462 /*
463  * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
464  * us unable to handle the page fault gracefully.
465  */
466 out_of_memory:
467         insn = get_fault_insn(regs, insn);
468         up_read(&mm->mmap_sem);
469         printk("VM: killing process %s\n", current->comm);
470         if (!(regs->tstate & TSTATE_PRIV))
471                 do_exit(SIGKILL);
472         goto handle_kernel_fault;
473
474 intr_or_no_mm:
475         insn = get_fault_insn(regs, 0);
476         goto handle_kernel_fault;
477
478 do_sigbus:
479         insn = get_fault_insn(regs, insn);
480         up_read(&mm->mmap_sem);
481
482         /*
483          * Send a sigbus, regardless of whether we were in kernel
484          * or user mode.
485          */
486         do_fault_siginfo(BUS_ADRERR, SIGBUS, regs, insn, fault_code);
487
488         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
489         if (regs->tstate & TSTATE_PRIV)
490                 goto handle_kernel_fault;
491 }