arch/nios2/mm/fault.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2009 Wind River Systems Inc
   3  *   Implemented by fredrik.markstrom@gmail.com and ivarholmqvist@gmail.com
   4  *
   5  * based on arch/mips/mm/fault.c which is:
   6  *
   7  * Copyright (C) 1995-2000 Ralf Baechle
   8  *
   9  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
  10  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
  11  * for more details.
  12  */
  13
  14 #include <linux/signal.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/sched/debug.h>
  17 #include <linux/interrupt.h>
  18 #include <linux/kernel.h>
  19 #include <linux/errno.h>
  20 #include <linux/string.h>
  21 #include <linux/types.h>
  22 #include <linux/ptrace.h>
  23 #include <linux/mman.h>
  24 #include <linux/mm.h>
  25 #include <linux/extable.h>
  26 #include <linux/uaccess.h>
  27 #include <linux/perf_event.h>
  28
  29 #include <asm/mmu_context.h>
  30 #include <asm/traps.h>
  31
  32 #define EXC_SUPERV_INSN_ACCESS  9  /* Supervisor only instruction address */
  33 #define EXC_SUPERV_DATA_ACCESS  11 /* Supervisor only data address */
  34 #define EXC_X_PROTECTION_FAULT  13 /* TLB permission violation (x) */
  35 #define EXC_R_PROTECTION_FAULT  14 /* TLB permission violation (r) */
  36 #define EXC_W_PROTECTION_FAULT  15 /* TLB permission violation (w) */
  37
  38 /*
  39  * This routine handles page faults.  It determines the address,
  40  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
  41  * routines.
  42  */
  43 asmlinkage void do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long cause,
  44                                 unsigned long address)
  45 {
  46         struct vm_area_struct *vma = NULL;
  47         struct task_struct *tsk = current;
  48         struct mm_struct *mm = tsk->mm;
  49         int code = SEGV_MAPERR;
  50         vm_fault_t fault;
  51         unsigned int flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;
  52
  53         cause >>= 2;
  54
  55         /* Restart the instruction */
  56         regs->ea -= 4;
  57
  58         /*
  59          * We fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
  60          * 'reference' page table is init_mm.pgd.
  61          *
  62          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
  63          * be in an interrupt or a critical region, and should
  64          * only copy the information from the master page table,
  65          * nothing more.
  66          */
  67         if (unlikely(address >= VMALLOC_START && address <= VMALLOC_END)) {
  68                 if (user_mode(regs))
  69                         goto bad_area_nosemaphore;
  70                 else
  71                         goto vmalloc_fault;
  72         }
  73
  74         if (unlikely(address >= TASK_SIZE))
  75                 goto bad_area_nosemaphore;
  76
  77         /*
  78          * If we're in an interrupt or have no user
  79          * context, we must not take the fault..
  80          */
  81         if (faulthandler_disabled() || !mm)
  82                 goto bad_area_nosemaphore;
  83
  84         if (user_mode(regs))
  85                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
  86
  87         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);
  88
  89 retry:
  90         vma = lock_mm_and_find_vma(mm, address, regs);
  91         if (!vma)
  92                 goto bad_area_nosemaphore;
  93 /*
  94  * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
  95  * we can handle it..
  96  */
  97         code = SEGV_ACCERR;
  98
  99         switch (cause) {
 100         case EXC_SUPERV_INSN_ACCESS:
 101                 goto bad_area;
 102         case EXC_SUPERV_DATA_ACCESS:
 103                 goto bad_area;
 104         case EXC_X_PROTECTION_FAULT:
 105                 if (!(vma->vm_flags & VM_EXEC))
 106                         goto bad_area;
 107                 break;
 108         case EXC_R_PROTECTION_FAULT:
 109                 if (!(vma->vm_flags & VM_READ))
 110                         goto bad_area;
 111                 break;
 112         case EXC_W_PROTECTION_FAULT:
 113                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
 114                         goto bad_area;
 115                 flags = FAULT_FLAG_WRITE;
 116                 break;
 117         }
 118
 119         /*
 120          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
 121          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
 122          * the fault.
 123          */
 124         fault = handle_mm_fault(vma, address, flags, regs);
 125
 126         if (fault_signal_pending(fault, regs)) {
 127                 if (!user_mode(regs))
 128                         goto no_context;
 129                 return;
 130         }
 131
 132         /* The fault is fully completed (including releasing mmap lock) */
 133         if (fault & VM_FAULT_COMPLETED)
 134                 return;
 135
 136         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
 137                 if (fault & VM_FAULT_OOM)
 138                         goto out_of_memory;
 139                 else if (fault & VM_FAULT_SIGSEGV)
 140                         goto bad_area;
 141                 else if (fault & VM_FAULT_SIGBUS)
 142                         goto do_sigbus;
 143                 BUG();
 144         }
 145
 146         if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
 147                 flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
 148
 149                 /*
 150                  * No need to mmap_read_unlock(mm) as we would
 151                  * have already released it in __lock_page_or_retry
 152                  * in mm/filemap.c.
 153                  */
 154
 155                 goto retry;
 156         }
 157
 158         mmap_read_unlock(mm);
 159         return;
 160
 161 /*
 162  * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
 163  * Fix it, but check if it's kernel or user first..
 164  */
 165 bad_area:
 166         mmap_read_unlock(mm);
 167
 168 bad_area_nosemaphore:
 169         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
 170         if (user_mode(regs)) {
 171                 if (unhandled_signal(current, SIGSEGV) && printk_ratelimit()) {
 172                         pr_info("%s: unhandled page fault (%d) at 0x%08lx, "
 173                                 "cause %ld\n", current->comm, SIGSEGV, address, cause);
 174                         show_regs(regs);
 175                 }
 176                 _exception(SIGSEGV, regs, code, address);
 177                 return;
 178         }
 179
 180 no_context:
 181         /* Are we prepared to handle this kernel fault? */
 182         if (fixup_exception(regs))
 183                 return;
 184
 185         /*
 186          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
 187          * terminate things with extreme prejudice.
 188          */
 189         bust_spinlocks(1);
 190
 191         pr_alert("Unable to handle kernel %s at virtual address %08lx",
 192                 address < PAGE_SIZE ? "NULL pointer dereference" :
 193                 "paging request", address);
 194         pr_alert("ea = %08lx, ra = %08lx, cause = %ld\n", regs->ea, regs->ra,
 195                 cause);
 196         panic("Oops");
 197         return;
 198
 199 /*
 200  * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
 201  * us unable to handle the page fault gracefully.
 202  */
 203 out_of_memory:
 204         mmap_read_unlock(mm);
 205         if (!user_mode(regs))
 206                 goto no_context;
 207         pagefault_out_of_memory();
 208         return;
 209
 210 do_sigbus:
 211         mmap_read_unlock(mm);
 212
 213         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 214         if (!user_mode(regs))
 215                 goto no_context;
 216
 217         _exception(SIGBUS, regs, BUS_ADRERR, address);
 218         return;
 219
 220 vmalloc_fault:
 221         {
 222                 /*
 223                  * Synchronize this task's top level page-table
 224                  * with the 'reference' page table.
 225                  *
 226                  * Do _not_ use "tsk" here. We might be inside
 227                  * an interrupt in the middle of a task switch..
 228                  */
 229                 int offset = pgd_index(address);
 230                 pgd_t *pgd, *pgd_k;
 231                 p4d_t *p4d, *p4d_k;
 232                 pud_t *pud, *pud_k;
 233                 pmd_t *pmd, *pmd_k;
 234                 pte_t *pte_k;
 235
 236                 pgd = pgd_current + offset;
 237                 pgd_k = init_mm.pgd + offset;
 238
 239                 if (!pgd_present(*pgd_k))
 240                         goto no_context;
 241                 set_pgd(pgd, *pgd_k);
 242
 243                 p4d = p4d_offset(pgd, address);
 244                 p4d_k = p4d_offset(pgd_k, address);
 245                 if (!p4d_present(*p4d_k))
 246                         goto no_context;
 247                 pud = pud_offset(p4d, address);
 248                 pud_k = pud_offset(p4d_k, address);
 249                 if (!pud_present(*pud_k))
 250                         goto no_context;
 251                 pmd = pmd_offset(pud, address);
 252                 pmd_k = pmd_offset(pud_k, address);
 253                 if (!pmd_present(*pmd_k))
 254                         goto no_context;
 255                 set_pmd(pmd, *pmd_k);
 256
 257                 pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, address);
 258                 if (!pte_present(*pte_k))
 259                         goto no_context;
 260
 261                 flush_tlb_kernel_page(address);
 262                 return;
 263         }
 264 }