arch/arm64/mm/fault.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Based on arch/arm/mm/fault.c
   4  *
   5  * Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   6  * Copyright (C) 1995-2004 Russell King
   7  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
   8  */
   9
  10 #include <linux/acpi.h>
  11 #include <linux/bitfield.h>
  12 #include <linux/extable.h>
  13 #include <linux/kfence.h>
  14 #include <linux/signal.h>
  15 #include <linux/mm.h>
  16 #include <linux/hardirq.h>
  17 #include <linux/init.h>
  18 #include <linux/kasan.h>
  19 #include <linux/kprobes.h>
  20 #include <linux/uaccess.h>
  21 #include <linux/page-flags.h>
  22 #include <linux/sched/signal.h>
  23 #include <linux/sched/debug.h>
  24 #include <linux/highmem.h>
  25 #include <linux/perf_event.h>
  26 #include <linux/preempt.h>
  27 #include <linux/hugetlb.h>
  28
  29 #include <asm/acpi.h>
  30 #include <asm/bug.h>
  31 #include <asm/cmpxchg.h>
  32 #include <asm/cpufeature.h>
  33 #include <asm/efi.h>
  34 #include <asm/exception.h>
  35 #include <asm/daifflags.h>
  36 #include <asm/debug-monitors.h>
  37 #include <asm/esr.h>
  38 #include <asm/kprobes.h>
  39 #include <asm/mte.h>
  40 #include <asm/processor.h>
  41 #include <asm/sysreg.h>
  42 #include <asm/system_misc.h>
  43 #include <asm/tlbflush.h>
  44 #include <asm/traps.h>
  45
  46 struct fault_info {
  47         int     (*fn)(unsigned long far, unsigned long esr,
  48                       struct pt_regs *regs);
  49         int     sig;
  50         int     code;
  51         const char *name;
  52 };
  53
  54 static const struct fault_info fault_info[];
  55 static struct fault_info debug_fault_info[];
  56
  57 static inline const struct fault_info *esr_to_fault_info(unsigned long esr)
  58 {
  59         return fault_info + (esr & ESR_ELx_FSC);
  60 }
  61
  62 static inline const struct fault_info *esr_to_debug_fault_info(unsigned long esr)
  63 {
  64         return debug_fault_info + DBG_ESR_EVT(esr);
  65 }
  66
  67 static void data_abort_decode(unsigned long esr)
  68 {
  69         pr_alert("Data abort info:\n");
  70
  71         if (esr & ESR_ELx_ISV) {
  72                 pr_alert("  Access size = %u byte(s)\n",
  73                          1U << ((esr & ESR_ELx_SAS) >> ESR_ELx_SAS_SHIFT));
  74                 pr_alert("  SSE = %lu, SRT = %lu\n",
  75                          (esr & ESR_ELx_SSE) >> ESR_ELx_SSE_SHIFT,
  76                          (esr & ESR_ELx_SRT_MASK) >> ESR_ELx_SRT_SHIFT);
  77                 pr_alert("  SF = %lu, AR = %lu\n",
  78                          (esr & ESR_ELx_SF) >> ESR_ELx_SF_SHIFT,
  79                          (esr & ESR_ELx_AR) >> ESR_ELx_AR_SHIFT);
  80         } else {
  81                 pr_alert("  ISV = 0, ISS = 0x%08lx\n", esr & ESR_ELx_ISS_MASK);
  82         }
  83
  84         pr_alert("  CM = %lu, WnR = %lu\n",
  85                  (esr & ESR_ELx_CM) >> ESR_ELx_CM_SHIFT,
  86                  (esr & ESR_ELx_WNR) >> ESR_ELx_WNR_SHIFT);
  87 }
  88
  89 static void mem_abort_decode(unsigned long esr)
  90 {
  91         pr_alert("Mem abort info:\n");
  92
  93         pr_alert("  ESR = 0x%016lx\n", esr);
  94         pr_alert("  EC = 0x%02lx: %s, IL = %u bits\n",
  95                  ESR_ELx_EC(esr), esr_get_class_string(esr),
  96                  (esr & ESR_ELx_IL) ? 32 : 16);
  97         pr_alert("  SET = %lu, FnV = %lu\n",
  98                  (esr & ESR_ELx_SET_MASK) >> ESR_ELx_SET_SHIFT,
  99                  (esr & ESR_ELx_FnV) >> ESR_ELx_FnV_SHIFT);
 100         pr_alert("  EA = %lu, S1PTW = %lu\n",
 101                  (esr & ESR_ELx_EA) >> ESR_ELx_EA_SHIFT,
 102                  (esr & ESR_ELx_S1PTW) >> ESR_ELx_S1PTW_SHIFT);
 103         pr_alert("  FSC = 0x%02lx: %s\n", (esr & ESR_ELx_FSC),
 104                  esr_to_fault_info(esr)->name);
 105
 106         if (esr_is_data_abort(esr))
 107                 data_abort_decode(esr);
 108 }
 109
 110 static inline unsigned long mm_to_pgd_phys(struct mm_struct *mm)
 111 {
 112         /* Either init_pg_dir or swapper_pg_dir */
 113         if (mm == &init_mm)
 114                 return __pa_symbol(mm->pgd);
 115
 116         return (unsigned long)virt_to_phys(mm->pgd);
 117 }
 118
 119 /*
 120  * Dump out the page tables associated with 'addr' in the currently active mm.
 121  */
 122 static void show_pte(unsigned long addr)
 123 {
 124         struct mm_struct *mm;
 125         pgd_t *pgdp;
 126         pgd_t pgd;
 127
 128         if (is_ttbr0_addr(addr)) {
 129                 /* TTBR0 */
 130                 mm = current->active_mm;
 131                 if (mm == &init_mm) {
 132                         pr_alert("[%016lx] user address but active_mm is swapper\n",
 133                                  addr);
 134                         return;
 135                 }
 136         } else if (is_ttbr1_addr(addr)) {
 137                 /* TTBR1 */
 138                 mm = &init_mm;
 139         } else {
 140                 pr_alert("[%016lx] address between user and kernel address ranges\n",
 141                          addr);
 142                 return;
 143         }
 144
 145         pr_alert("%s pgtable: %luk pages, %llu-bit VAs, pgdp=%016lx\n",
 146                  mm == &init_mm ? "swapper" : "user", PAGE_SIZE / SZ_1K,
 147                  vabits_actual, mm_to_pgd_phys(mm));
 148         pgdp = pgd_offset(mm, addr);
 149         pgd = READ_ONCE(*pgdp);
 150         pr_alert("[%016lx] pgd=%016llx", addr, pgd_val(pgd));
 151
 152         do {
 153                 p4d_t *p4dp, p4d;
 154                 pud_t *pudp, pud;
 155                 pmd_t *pmdp, pmd;
 156                 pte_t *ptep, pte;
 157
 158                 if (pgd_none(pgd) || pgd_bad(pgd))
 159                         break;
 160
 161                 p4dp = p4d_offset(pgdp, addr);
 162                 p4d = READ_ONCE(*p4dp);
 163                 pr_cont(", p4d=%016llx", p4d_val(p4d));
 164                 if (p4d_none(p4d) || p4d_bad(p4d))
 165                         break;
 166
 167                 pudp = pud_offset(p4dp, addr);
 168                 pud = READ_ONCE(*pudp);
 169                 pr_cont(", pud=%016llx", pud_val(pud));
 170                 if (pud_none(pud) || pud_bad(pud))
 171                         break;
 172
 173                 pmdp = pmd_offset(pudp, addr);
 174                 pmd = READ_ONCE(*pmdp);
 175                 pr_cont(", pmd=%016llx", pmd_val(pmd));
 176                 if (pmd_none(pmd) || pmd_bad(pmd))
 177                         break;
 178
 179                 ptep = pte_offset_map(pmdp, addr);
 180                 pte = READ_ONCE(*ptep);
 181                 pr_cont(", pte=%016llx", pte_val(pte));
 182                 pte_unmap(ptep);
 183         } while(0);
 184
 185         pr_cont("\n");
 186 }
 187
 188 /*
 189  * This function sets the access flags (dirty, accessed), as well as write
 190  * permission, and only to a more permissive setting.
 191  *
 192  * It needs to cope with hardware update of the accessed/dirty state by other
 193  * agents in the system and can safely skip the __sync_icache_dcache() call as,
 194  * like set_pte_at(), the PTE is never changed from no-exec to exec here.
 195  *
 196  * Returns whether or not the PTE actually changed.
 197  */
 198 int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 199                           unsigned long address, pte_t *ptep,
 200                           pte_t entry, int dirty)
 201 {
 202         pteval_t old_pteval, pteval;
 203         pte_t pte = READ_ONCE(*ptep);
 204
 205         if (pte_same(pte, entry))
 206                 return 0;
 207
 208         /* only preserve the access flags and write permission */
 209         pte_val(entry) &= PTE_RDONLY | PTE_AF | PTE_WRITE | PTE_DIRTY;
 210
 211         /*
 212          * Setting the flags must be done atomically to avoid racing with the
 213          * hardware update of the access/dirty state. The PTE_RDONLY bit must
 214          * be set to the most permissive (lowest value) of *ptep and entry
 215          * (calculated as: a & b == ~(~a | ~b)).
 216          */
 217         pte_val(entry) ^= PTE_RDONLY;
 218         pteval = pte_val(pte);
 219         do {
 220                 old_pteval = pteval;
 221                 pteval ^= PTE_RDONLY;
 222                 pteval |= pte_val(entry);
 223                 pteval ^= PTE_RDONLY;
 224                 pteval = cmpxchg_relaxed(&pte_val(*ptep), old_pteval, pteval);
 225         } while (pteval != old_pteval);
 226
 227         /* Invalidate a stale read-only entry */
 228         if (dirty)
 229                 flush_tlb_page(vma, address);
 230         return 1;
 231 }
 232
 233 static bool is_el1_instruction_abort(unsigned long esr)
 234 {
 235         return ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_IABT_CUR;
 236 }
 237
 238 static bool is_el1_data_abort(unsigned long esr)
 239 {
 240         return ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_DABT_CUR;
 241 }
 242
 243 static inline bool is_el1_permission_fault(unsigned long addr, unsigned long esr,
 244                                            struct pt_regs *regs)
 245 {
 246         unsigned long fsc_type = esr & ESR_ELx_FSC_TYPE;
 247
 248         if (!is_el1_data_abort(esr) && !is_el1_instruction_abort(esr))
 249                 return false;
 250
 251         if (fsc_type == ESR_ELx_FSC_PERM)
 252                 return true;
 253
 254         if (is_ttbr0_addr(addr) && system_uses_ttbr0_pan())
 255                 return fsc_type == ESR_ELx_FSC_FAULT &&
 256                         (regs->pstate & PSR_PAN_BIT);
 257
 258         return false;
 259 }
 260
 261 static bool __kprobes is_spurious_el1_translation_fault(unsigned long addr,
 262                                                         unsigned long esr,
 263                                                         struct pt_regs *regs)
 264 {
 265         unsigned long flags;
 266         u64 par, dfsc;
 267
 268         if (!is_el1_data_abort(esr) ||
 269             (esr & ESR_ELx_FSC_TYPE) != ESR_ELx_FSC_FAULT)
 270                 return false;
 271
 272         local_irq_save(flags);
 273         asm volatile("at s1e1r, %0" :: "r" (addr));
 274         isb();
 275         par = read_sysreg_par();
 276         local_irq_restore(flags);
 277
 278         /*
 279          * If we now have a valid translation, treat the translation fault as
 280          * spurious.
 281          */
 282         if (!(par & SYS_PAR_EL1_F))
 283                 return true;
 284
 285         /*
 286          * If we got a different type of fault from the AT instruction,
 287          * treat the translation fault as spurious.
 288          */
 289         dfsc = FIELD_GET(SYS_PAR_EL1_FST, par);
 290         return (dfsc & ESR_ELx_FSC_TYPE) != ESR_ELx_FSC_FAULT;
 291 }
 292
 293 static void die_kernel_fault(const char *msg, unsigned long addr,
 294                              unsigned long esr, struct pt_regs *regs)
 295 {
 296         bust_spinlocks(1);
 297
 298         pr_alert("Unable to handle kernel %s at virtual address %016lx\n", msg,
 299                  addr);
 300
 301         kasan_non_canonical_hook(addr);
 302
 303         mem_abort_decode(esr);
 304
 305         show_pte(addr);
 306         die("Oops", regs, esr);
 307         bust_spinlocks(0);
 308         make_task_dead(SIGKILL);
 309 }
 310
 311 #ifdef CONFIG_KASAN_HW_TAGS
 312 static void report_tag_fault(unsigned long addr, unsigned long esr,
 313                              struct pt_regs *regs)
 314 {
 315         /*
 316          * SAS bits aren't set for all faults reported in EL1, so we can't
 317          * find out access size.
 318          */
 319         bool is_write = !!(esr & ESR_ELx_WNR);
 320         kasan_report(addr, 0, is_write, regs->pc);
 321 }
 322 #else
 323 /* Tag faults aren't enabled without CONFIG_KASAN_HW_TAGS. */
 324 static inline void report_tag_fault(unsigned long addr, unsigned long esr,
 325                                     struct pt_regs *regs) { }
 326 #endif
 327
 328 static void do_tag_recovery(unsigned long addr, unsigned long esr,
 329                            struct pt_regs *regs)
 330 {
 331
 332         report_tag_fault(addr, esr, regs);
 333
 334         /*
 335          * Disable MTE Tag Checking on the local CPU for the current EL.
 336          * It will be done lazily on the other CPUs when they will hit a
 337          * tag fault.
 338          */
 339         sysreg_clear_set(sctlr_el1, SCTLR_EL1_TCF_MASK,
 340                          SYS_FIELD_PREP_ENUM(SCTLR_EL1, TCF, NONE));
 341         isb();
 342 }
 343
 344 static bool is_el1_mte_sync_tag_check_fault(unsigned long esr)
 345 {
 346         unsigned long fsc = esr & ESR_ELx_FSC;
 347
 348         if (!is_el1_data_abort(esr))
 349                 return false;
 350
 351         if (fsc == ESR_ELx_FSC_MTE)
 352                 return true;
 353
 354         return false;
 355 }
 356
 357 static bool is_translation_fault(unsigned long esr)
 358 {
 359         return (esr & ESR_ELx_FSC_TYPE) == ESR_ELx_FSC_FAULT;
 360 }
 361
 362 static void __do_kernel_fault(unsigned long addr, unsigned long esr,
 363                               struct pt_regs *regs)
 364 {
 365         const char *msg;
 366
 367         /*
 368          * Are we prepared to handle this kernel fault?
 369          * We are almost certainly not prepared to handle instruction faults.
 370          */
 371         if (!is_el1_instruction_abort(esr) && fixup_exception(regs))
 372                 return;
 373
 374         if (WARN_RATELIMIT(is_spurious_el1_translation_fault(addr, esr, regs),
 375             "Ignoring spurious kernel translation fault at virtual address %016lx\n", addr))
 376                 return;
 377
 378         if (is_el1_mte_sync_tag_check_fault(esr)) {
 379                 do_tag_recovery(addr, esr, regs);
 380
 381                 return;
 382         }
 383
 384         if (is_el1_permission_fault(addr, esr, regs)) {
 385                 if (esr & ESR_ELx_WNR)
 386                         msg = "write to read-only memory";
 387                 else if (is_el1_instruction_abort(esr))
 388                         msg = "execute from non-executable memory";
 389                 else
 390                         msg = "read from unreadable memory";
 391         } else if (addr < PAGE_SIZE) {
 392                 msg = "NULL pointer dereference";
 393         } else {
 394                 if (is_translation_fault(esr) &&
 395                     kfence_handle_page_fault(addr, esr & ESR_ELx_WNR, regs))
 396                         return;
 397
 398                 msg = "paging request";
 399         }
 400
 401         if (efi_runtime_fixup_exception(regs, msg))
 402                 return;
 403
 404         die_kernel_fault(msg, addr, esr, regs);
 405 }
 406
 407 static void set_thread_esr(unsigned long address, unsigned long esr)
 408 {
 409         current->thread.fault_address = address;
 410
 411         /*
 412          * If the faulting address is in the kernel, we must sanitize the ESR.
 413          * From userspace's point of view, kernel-only mappings don't exist
 414          * at all, so we report them as level 0 translation faults.
 415          * (This is not quite the way that "no mapping there at all" behaves:
 416          * an alignment fault not caused by the memory type would take
 417          * precedence over translation fault for a real access to empty
 418          * space. Unfortunately we can't easily distinguish "alignment fault
 419          * not caused by memory type" from "alignment fault caused by memory
 420          * type", so we ignore this wrinkle and just return the translation
 421          * fault.)
 422          */
 423         if (!is_ttbr0_addr(current->thread.fault_address)) {
 424                 switch (ESR_ELx_EC(esr)) {
 425                 case ESR_ELx_EC_DABT_LOW:
 426                         /*
 427                          * These bits provide only information about the
 428                          * faulting instruction, which userspace knows already.
 429                          * We explicitly clear bits which are architecturally
 430                          * RES0 in case they are given meanings in future.
 431                          * We always report the ESR as if the fault was taken
 432                          * to EL1 and so ISV and the bits in ISS[23:14] are
 433                          * clear. (In fact it always will be a fault to EL1.)
 434                          */
 435                         esr &= ESR_ELx_EC_MASK | ESR_ELx_IL |
 436                                 ESR_ELx_CM | ESR_ELx_WNR;
 437                         esr |= ESR_ELx_FSC_FAULT;
 438                         break;
 439                 case ESR_ELx_EC_IABT_LOW:
 440                         /*
 441                          * Claim a level 0 translation fault.
 442                          * All other bits are architecturally RES0 for faults
 443                          * reported with that DFSC value, so we clear them.
 444                          */
 445                         esr &= ESR_ELx_EC_MASK | ESR_ELx_IL;
 446                         esr |= ESR_ELx_FSC_FAULT;
 447                         break;
 448                 default:
 449                         /*
 450                          * This should never happen (entry.S only brings us
 451                          * into this code for insn and data aborts from a lower
 452                          * exception level). Fail safe by not providing an ESR
 453                          * context record at all.
 454                          */
 455                         WARN(1, "ESR 0x%lx is not DABT or IABT from EL0\n", esr);
 456                         esr = 0;
 457                         break;
 458                 }
 459         }
 460
 461         current->thread.fault_code = esr;
 462 }
 463
 464 static void do_bad_area(unsigned long far, unsigned long esr,
 465                         struct pt_regs *regs)
 466 {
 467         unsigned long addr = untagged_addr(far);
 468
 469         /*
 470          * If we are in kernel mode at this point, we have no context to
 471          * handle this fault with.
 472          */
 473         if (user_mode(regs)) {
 474                 const struct fault_info *inf = esr_to_fault_info(esr);
 475
 476                 set_thread_esr(addr, esr);
 477                 arm64_force_sig_fault(inf->sig, inf->code, far, inf->name);
 478         } else {
 479                 __do_kernel_fault(addr, esr, regs);
 480         }
 481 }
 482
 483 #define VM_FAULT_BADMAP         ((__force vm_fault_t)0x010000)
 484 #define VM_FAULT_BADACCESS      ((__force vm_fault_t)0x020000)
 485
 486 static vm_fault_t __do_page_fault(struct mm_struct *mm,
 487                                   struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
 488                                   unsigned int mm_flags, unsigned long vm_flags,
 489                                   struct pt_regs *regs)
 490 {
 491         /*
 492          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so we can handle
 493          * it.
 494          * Check that the permissions on the VMA allow for the fault which
 495          * occurred.
 496          */
 497         if (!(vma->vm_flags & vm_flags))
 498                 return VM_FAULT_BADACCESS;
 499         return handle_mm_fault(vma, addr, mm_flags, regs);
 500 }
 501
 502 static bool is_el0_instruction_abort(unsigned long esr)
 503 {
 504         return ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_IABT_LOW;
 505 }
 506
 507 /*
 508  * Note: not valid for EL1 DC IVAC, but we never use that such that it
 509  * should fault. EL0 cannot issue DC IVAC (undef).
 510  */
 511 static bool is_write_abort(unsigned long esr)
 512 {
 513         return (esr & ESR_ELx_WNR) && !(esr & ESR_ELx_CM);
 514 }
 515
 516 static int __kprobes do_page_fault(unsigned long far, unsigned long esr,
 517                                    struct pt_regs *regs)
 518 {
 519         const struct fault_info *inf;
 520         struct mm_struct *mm = current->mm;
 521         vm_fault_t fault;
 522         unsigned long vm_flags;
 523         unsigned int mm_flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;
 524         unsigned long addr = untagged_addr(far);
 525         struct vm_area_struct *vma;
 526
 527         if (kprobe_page_fault(regs, esr))
 528                 return 0;
 529
 530         /*
 531          * If we're in an interrupt or have no user context, we must not take
 532          * the fault.
 533          */
 534         if (faulthandler_disabled() || !mm)
 535                 goto no_context;
 536
 537         if (user_mode(regs))
 538                 mm_flags |= FAULT_FLAG_USER;
 539
 540         /*
 541          * vm_flags tells us what bits we must have in vma->vm_flags
 542          * for the fault to be benign, __do_page_fault() would check
 543          * vma->vm_flags & vm_flags and returns an error if the
 544          * intersection is empty
 545          */
 546         if (is_el0_instruction_abort(esr)) {
 547                 /* It was exec fault */
 548                 vm_flags = VM_EXEC;
 549                 mm_flags |= FAULT_FLAG_INSTRUCTION;
 550         } else if (is_write_abort(esr)) {
 551                 /* It was write fault */
 552                 vm_flags = VM_WRITE;
 553                 mm_flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
 554         } else {
 555                 /* It was read fault */
 556                 vm_flags = VM_READ;
 557                 /* Write implies read */
 558                 vm_flags |= VM_WRITE;
 559                 /* If EPAN is absent then exec implies read */
 560                 if (!cpus_have_const_cap(ARM64_HAS_EPAN))
 561                         vm_flags |= VM_EXEC;
 562         }
 563
 564         if (is_ttbr0_addr(addr) && is_el1_permission_fault(addr, esr, regs)) {
 565                 if (is_el1_instruction_abort(esr))
 566                         die_kernel_fault("execution of user memory",
 567                                          addr, esr, regs);
 568
 569                 if (!search_exception_tables(regs->pc))
 570                         die_kernel_fault("access to user memory outside uaccess routines",
 571                                          addr, esr, regs);
 572         }
 573
 574         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, addr);
 575
 576 retry:
 577         vma = lock_mm_and_find_vma(mm, addr, regs);
 578         if (unlikely(!vma)) {
 579                 fault = VM_FAULT_BADMAP;
 580                 goto done;
 581         }
 582
 583         fault = __do_page_fault(mm, vma, addr, mm_flags, vm_flags, regs);
 584
 585         /* Quick path to respond to signals */
 586         if (fault_signal_pending(fault, regs)) {
 587                 if (!user_mode(regs))
 588                         goto no_context;
 589                 return 0;
 590         }
 591
 592         /* The fault is fully completed (including releasing mmap lock) */
 593         if (fault & VM_FAULT_COMPLETED)
 594                 return 0;
 595
 596         if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
 597                 mm_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
 598                 goto retry;
 599         }
 600         mmap_read_unlock(mm);
 601
 602 done:
 603         /*
 604          * Handle the "normal" (no error) case first.
 605          */
 606         if (likely(!(fault & (VM_FAULT_ERROR | VM_FAULT_BADMAP |
 607                               VM_FAULT_BADACCESS))))
 608                 return 0;
 609
 610         /*
 611          * If we are in kernel mode at this point, we have no context to
 612          * handle this fault with.
 613          */
 614         if (!user_mode(regs))
 615                 goto no_context;
 616
 617         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
 618                 /*
 619                  * We ran out of memory, call the OOM killer, and return to
 620                  * userspace (which will retry the fault, or kill us if we got
 621                  * oom-killed).
 622                  */
 623                 pagefault_out_of_memory();
 624                 return 0;
 625         }
 626
 627         inf = esr_to_fault_info(esr);
 628         set_thread_esr(addr, esr);
 629         if (fault & VM_FAULT_SIGBUS) {
 630                 /*
 631                  * We had some memory, but were unable to successfully fix up
 632                  * this page fault.
 633                  */
 634                 arm64_force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, far, inf->name);
 635         } else if (fault & (VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | VM_FAULT_HWPOISON)) {
 636                 unsigned int lsb;
 637
 638                 lsb = PAGE_SHIFT;
 639                 if (fault & VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
 640                         lsb = hstate_index_to_shift(VM_FAULT_GET_HINDEX(fault));
 641
 642                 arm64_force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR, far, lsb, inf->name);
 643         } else {
 644                 /*
 645                  * Something tried to access memory that isn't in our memory
 646                  * map.
 647                  */
 648                 arm64_force_sig_fault(SIGSEGV,
 649                                       fault == VM_FAULT_BADACCESS ? SEGV_ACCERR : SEGV_MAPERR,
 650                                       far, inf->name);
 651         }
 652
 653         return 0;
 654
 655 no_context:
 656         __do_kernel_fault(addr, esr, regs);
 657         return 0;
 658 }
 659
 660 static int __kprobes do_translation_fault(unsigned long far,
 661                                           unsigned long esr,
 662                                           struct pt_regs *regs)
 663 {
 664         unsigned long addr = untagged_addr(far);
 665
 666         if (is_ttbr0_addr(addr))
 667                 return do_page_fault(far, esr, regs);
 668
 669         do_bad_area(far, esr, regs);
 670         return 0;
 671 }
 672
 673 static int do_alignment_fault(unsigned long far, unsigned long esr,
 674                               struct pt_regs *regs)
 675 {
 676         if (IS_ENABLED(CONFIG_COMPAT_ALIGNMENT_FIXUPS) &&
 677             compat_user_mode(regs))
 678                 return do_compat_alignment_fixup(far, regs);
 679         do_bad_area(far, esr, regs);
 680         return 0;
 681 }
 682
 683 static int do_bad(unsigned long far, unsigned long esr, struct pt_regs *regs)
 684 {
 685         return 1; /* "fault" */
 686 }
 687
 688 static int do_sea(unsigned long far, unsigned long esr, struct pt_regs *regs)
 689 {
 690         const struct fault_info *inf;
 691         unsigned long siaddr;
 692
 693         inf = esr_to_fault_info(esr);
 694
 695         if (user_mode(regs) && apei_claim_sea(regs) == 0) {
 696                 /*
 697                  * APEI claimed this as a firmware-first notification.
 698                  * Some processing deferred to task_work before ret_to_user().
 699                  */
 700                 return 0;
 701         }
 702
 703         if (esr & ESR_ELx_FnV) {
 704                 siaddr = 0;
 705         } else {
 706                 /*
 707                  * The architecture specifies that the tag bits of FAR_EL1 are
 708                  * UNKNOWN for synchronous external aborts. Mask them out now
 709                  * so that userspace doesn't see them.
 710                  */
 711                 siaddr  = untagged_addr(far);
 712         }
 713         arm64_notify_die(inf->name, regs, inf->sig, inf->code, siaddr, esr);
 714
 715         return 0;
 716 }
 717
 718 static int do_tag_check_fault(unsigned long far, unsigned long esr,
 719                               struct pt_regs *regs)
 720 {
 721         /*
 722          * The architecture specifies that bits 63:60 of FAR_EL1 are UNKNOWN
 723          * for tag check faults. Set them to corresponding bits in the untagged
 724          * address.
 725          */
 726         far = (__untagged_addr(far) & ~MTE_TAG_MASK) | (far & MTE_TAG_MASK);
 727         do_bad_area(far, esr, regs);
 728         return 0;
 729 }
 730
 731 static const struct fault_info fault_info[] = {
 732         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "ttbr address size fault"       },
 733         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 address size fault"    },
 734         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 address size fault"    },
 735         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 address size fault"    },
 736         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 0 translation fault"     },
 737         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 1 translation fault"     },
 738         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 2 translation fault"     },
 739         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 3 translation fault"     },
 740         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 8"                     },
 741         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 1 access flag fault"     },
 742         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 2 access flag fault"     },
 743         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 3 access flag fault"     },
 744         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 12"                    },
 745         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 1 permission fault"      },
 746         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 2 permission fault"      },
 747         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 3 permission fault"      },
 748         { do_sea,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "synchronous external abort"    },
 749         { do_tag_check_fault,   SIGSEGV, SEGV_MTESERR,  "synchronous tag check fault"   },
 750         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 18"                    },
 751         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 19"                    },
 752         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 0 (translation table walk)"      },
 753         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 (translation table walk)"      },
 754         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 (translation table walk)"      },
 755         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 (translation table walk)"      },
 756         { do_sea,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "synchronous parity or ECC error" },    // Reserved when RAS is implemented
 757         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 25"                    },
 758         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 26"                    },
 759         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 27"                    },
 760         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 0 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 761         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 762         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 763         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 764         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 32"                    },
 765         { do_alignment_fault,   SIGBUS,  BUS_ADRALN,    "alignment fault"               },
 766         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 34"                    },
 767         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 35"                    },
 768         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 36"                    },
 769         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 37"                    },
 770         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 38"                    },
 771         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 39"                    },
 772         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 40"                    },
 773         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 41"                    },
 774         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 42"                    },
 775         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 43"                    },
 776         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 44"                    },
 777         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 45"                    },
 778         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 46"                    },
 779         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 47"                    },
 780         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "TLB conflict abort"            },
 781         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "Unsupported atomic hardware update fault"      },
 782         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 50"                    },
 783         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 51"                    },
 784         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "implementation fault (lockdown abort)" },
 785         { do_bad,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "implementation fault (unsupported exclusive)" },
 786         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 54"                    },
 787         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 55"                    },
 788         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 56"                    },
 789         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 57"                    },
 790         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 58"                    },
 791         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 59"                    },
 792         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 60"                    },
 793         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "section domain fault"          },
 794         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "page domain fault"             },
 795         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 63"                    },
 796 };
 797
 798 void do_mem_abort(unsigned long far, unsigned long esr, struct pt_regs *regs)
 799 {
 800         const struct fault_info *inf = esr_to_fault_info(esr);
 801         unsigned long addr = untagged_addr(far);
 802
 803         if (!inf->fn(far, esr, regs))
 804                 return;
 805
 806         if (!user_mode(regs))
 807                 die_kernel_fault(inf->name, addr, esr, regs);
 808
 809         /*
 810          * At this point we have an unrecognized fault type whose tag bits may
 811          * have been defined as UNKNOWN. Therefore we only expose the untagged
 812          * address to the signal handler.
 813          */
 814         arm64_notify_die(inf->name, regs, inf->sig, inf->code, addr, esr);
 815 }
 816 NOKPROBE_SYMBOL(do_mem_abort);
 817
 818 void do_sp_pc_abort(unsigned long addr, unsigned long esr, struct pt_regs *regs)
 819 {
 820         arm64_notify_die("SP/PC alignment exception", regs, SIGBUS, BUS_ADRALN,
 821                          addr, esr);
 822 }
 823 NOKPROBE_SYMBOL(do_sp_pc_abort);
 824
 825 int __init early_brk64(unsigned long addr, unsigned long esr,
 826                        struct pt_regs *regs);
 827
 828 /*
 829  * __refdata because early_brk64 is __init, but the reference to it is
 830  * clobbered at arch_initcall time.
 831  * See traps.c and debug-monitors.c:debug_traps_init().
 832  */
 833 static struct fault_info __refdata debug_fault_info[] = {
 834         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware breakpoint"   },
 835         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware single-step"  },
 836         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware watchpoint"   },
 837         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "unknown 3"             },
 838         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_BRKPT,     "aarch32 BKPT"          },
 839         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "aarch32 vector catch"  },
 840         { early_brk64,  SIGTRAP,        TRAP_BRKPT,     "aarch64 BRK"           },
 841         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "unknown 7"             },
 842 };
 843
 844 void __init hook_debug_fault_code(int nr,
 845                                   int (*fn)(unsigned long, unsigned long, struct pt_regs *),
 846                                   int sig, int code, const char *name)
 847 {
 848         BUG_ON(nr < 0 || nr >= ARRAY_SIZE(debug_fault_info));
 849
 850         debug_fault_info[nr].fn         = fn;
 851         debug_fault_info[nr].sig        = sig;
 852         debug_fault_info[nr].code       = code;
 853         debug_fault_info[nr].name       = name;
 854 }
 855
 856 /*
 857  * In debug exception context, we explicitly disable preemption despite
 858  * having interrupts disabled.
 859  * This serves two purposes: it makes it much less likely that we would
 860  * accidentally schedule in exception context and it will force a warning
 861  * if we somehow manage to schedule by accident.
 862  */
 863 static void debug_exception_enter(struct pt_regs *regs)
 864 {
 865         preempt_disable();
 866
 867         /* This code is a bit fragile.  Test it. */
 868         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "exception_enter didn't work");
 869 }
 870 NOKPROBE_SYMBOL(debug_exception_enter);
 871
 872 static void debug_exception_exit(struct pt_regs *regs)
 873 {
 874         preempt_enable_no_resched();
 875 }
 876 NOKPROBE_SYMBOL(debug_exception_exit);
 877
 878 void do_debug_exception(unsigned long addr_if_watchpoint, unsigned long esr,
 879                         struct pt_regs *regs)
 880 {
 881         const struct fault_info *inf = esr_to_debug_fault_info(esr);
 882         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
 883
 884         debug_exception_enter(regs);
 885
 886         if (user_mode(regs) && !is_ttbr0_addr(pc))
 887                 arm64_apply_bp_hardening();
 888
 889         if (inf->fn(addr_if_watchpoint, esr, regs)) {
 890                 arm64_notify_die(inf->name, regs, inf->sig, inf->code, pc, esr);
 891         }
 892
 893         debug_exception_exit(regs);
 894 }
 895 NOKPROBE_SYMBOL(do_debug_exception);
 896
 897 /*
 898  * Used during anonymous page fault handling.
 899  */
 900 struct page *alloc_zeroed_user_highpage_movable(struct vm_area_struct *vma,
 901                                                 unsigned long vaddr)
 902 {
 903         gfp_t flags = GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_ZERO;
 904
 905         /*
 906          * If the page is mapped with PROT_MTE, initialise the tags at the
 907          * point of allocation and page zeroing as this is usually faster than
 908          * separate DC ZVA and STGM.
 909          */
 910         if (vma->vm_flags & VM_MTE)
 911                 flags |= __GFP_ZEROTAGS;
 912
 913         return alloc_page_vma(flags, vma, vaddr);
 914 }
 915
 916 void tag_clear_highpage(struct page *page)
 917 {
 918         mte_zero_clear_page_tags(page_address(page));
 919         set_page_mte_tagged(page);
 920 }