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