arch/tile/mm/fault.c

   1 /*
   2  * Copyright 2010 Tilera Corporation. All Rights Reserved.
   3  *
   4  *   This program is free software; you can redistribute it and/or
   5  *   modify it under the terms of the GNU General Public License
   6  *   as published by the Free Software Foundation, version 2.
   7  *
   8  *   This program is distributed in the hope that it will be useful, but
   9  *   WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  *   MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, GOOD TITLE or
  11  *   NON INFRINGEMENT.  See the GNU General Public License for
  12  *   more details.
  13  *
  14  * From i386 code copyright (C) 1995  Linus Torvalds
  15  */
  16
  17 #include <linux/signal.h>
  18 #include <linux/sched.h>
  19 #include <linux/sched/debug.h>
  20 #include <linux/sched/task.h>
  21 #include <linux/sched/task_stack.h>
  22 #include <linux/kernel.h>
  23 #include <linux/errno.h>
  24 #include <linux/string.h>
  25 #include <linux/types.h>
  26 #include <linux/ptrace.h>
  27 #include <linux/mman.h>
  28 #include <linux/mm.h>
  29 #include <linux/smp.h>
  30 #include <linux/interrupt.h>
  31 #include <linux/init.h>
  32 #include <linux/tty.h>
  33 #include <linux/vt_kern.h>              /* For unblank_screen() */
  34 #include <linux/highmem.h>
  35 #include <linux/extable.h>
  36 #include <linux/kprobes.h>
  37 #include <linux/hugetlb.h>
  38 #include <linux/syscalls.h>
  39 #include <linux/uaccess.h>
  40 #include <linux/kdebug.h>
  41
  42 #include <asm/pgalloc.h>
  43 #include <asm/sections.h>
  44 #include <asm/traps.h>
  45 #include <asm/syscalls.h>
  46
  47 #include <arch/interrupts.h>
  48
  49 static noinline void force_sig_info_fault(const char *type, int si_signo,
  50                                           int si_code, unsigned long address,
  51                                           int fault_num,
  52                                           struct task_struct *tsk,
  53                                           struct pt_regs *regs)
  54 {
  55         siginfo_t info;
  56
  57         if (unlikely(tsk->pid < 2)) {
  58                 panic("Signal %d (code %d) at %#lx sent to %s!",
  59                       si_signo, si_code & 0xffff, address,
  60                       is_idle_task(tsk) ? "the idle task" : "init");
  61         }
  62
  63         info.si_signo = si_signo;
  64         info.si_errno = 0;
  65         info.si_code = si_code;
  66         info.si_addr = (void __user *)address;
  67         info.si_trapno = fault_num;
  68         trace_unhandled_signal(type, regs, address, si_signo);
  69         force_sig_info(si_signo, &info, tsk);
  70 }
  71
  72 #ifndef __tilegx__
  73 /*
  74  * Synthesize the fault a PL0 process would get by doing a word-load of
  75  * an unaligned address or a high kernel address.
  76  */
  77 SYSCALL_DEFINE1(cmpxchg_badaddr, unsigned long, address)
  78 {
  79         struct pt_regs *regs = current_pt_regs();
  80
  81         if (address >= PAGE_OFFSET)
  82                 force_sig_info_fault("atomic segfault", SIGSEGV, SEGV_MAPERR,
  83                                      address, INT_DTLB_MISS, current, regs);
  84         else
  85                 force_sig_info_fault("atomic alignment fault", SIGBUS,
  86                                      BUS_ADRALN, address,
  87                                      INT_UNALIGN_DATA, current, regs);
  88
  89         /*
  90          * Adjust pc to point at the actual instruction, which is unusual
  91          * for syscalls normally, but is appropriate when we are claiming
  92          * that a syscall swint1 caused a page fault or bus error.
  93          */
  94         regs->pc -= 8;
  95
  96         /*
  97          * Mark this as a caller-save interrupt, like a normal page fault,
  98          * so that when we go through the signal handler path we will
  99          * properly restore r0, r1, and r2 for the signal handler arguments.
 100          */
 101         regs->flags |= PT_FLAGS_CALLER_SAVES;
 102
 103         return 0;
 104 }
 105 #endif
 106
 107 static inline pmd_t *vmalloc_sync_one(pgd_t *pgd, unsigned long address)
 108 {
 109         unsigned index = pgd_index(address);
 110         pgd_t *pgd_k;
 111         pud_t *pud, *pud_k;
 112         pmd_t *pmd, *pmd_k;
 113
 114         pgd += index;
 115         pgd_k = init_mm.pgd + index;
 116
 117         if (!pgd_present(*pgd_k))
 118                 return NULL;
 119
 120         pud = pud_offset(pgd, address);
 121         pud_k = pud_offset(pgd_k, address);
 122         if (!pud_present(*pud_k))
 123                 return NULL;
 124
 125         pmd = pmd_offset(pud, address);
 126         pmd_k = pmd_offset(pud_k, address);
 127         if (!pmd_present(*pmd_k))
 128                 return NULL;
 129         if (!pmd_present(*pmd))
 130                 set_pmd(pmd, *pmd_k);
 131         else
 132                 BUG_ON(pmd_ptfn(*pmd) != pmd_ptfn(*pmd_k));
 133         return pmd_k;
 134 }
 135
 136 /*
 137  * Handle a fault on the vmalloc area.
 138  */
 139 static inline int vmalloc_fault(pgd_t *pgd, unsigned long address)
 140 {
 141         pmd_t *pmd_k;
 142         pte_t *pte_k;
 143
 144         /* Make sure we are in vmalloc area */
 145         if (!(address >= VMALLOC_START && address < VMALLOC_END))
 146                 return -1;
 147
 148         /*
 149          * Synchronize this task's top level page-table
 150          * with the 'reference' page table.
 151          */
 152         pmd_k = vmalloc_sync_one(pgd, address);
 153         if (!pmd_k)
 154                 return -1;
 155         pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, address);
 156         if (!pte_present(*pte_k))
 157                 return -1;
 158         return 0;
 159 }
 160
 161 /* Wait until this PTE has completed migration. */
 162 static void wait_for_migration(pte_t *pte)
 163 {
 164         if (pte_migrating(*pte)) {
 165                 /*
 166                  * Wait until the migrater fixes up this pte.
 167                  * We scale the loop count by the clock rate so we'll wait for
 168                  * a few seconds here.
 169                  */
 170                 int retries = 0;
 171                 int bound = get_clock_rate();
 172                 while (pte_migrating(*pte)) {
 173                         barrier();
 174                         if (++retries > bound)
 175                                 panic("Hit migrating PTE (%#llx) and page PFN %#lx still migrating",
 176                                       pte->val, pte_pfn(*pte));
 177                 }
 178         }
 179 }
 180
 181 /*
 182  * It's not generally safe to use "current" to get the page table pointer,
 183  * since we might be running an oprofile interrupt in the middle of a
 184  * task switch.
 185  */
 186 static pgd_t *get_current_pgd(void)
 187 {
 188         HV_Context ctx = hv_inquire_context();
 189         unsigned long pgd_pfn = ctx.page_table >> PAGE_SHIFT;
 190         struct page *pgd_page = pfn_to_page(pgd_pfn);
 191         BUG_ON(PageHighMem(pgd_page));
 192         return (pgd_t *) __va(ctx.page_table);
 193 }
 194
 195 /*
 196  * We can receive a page fault from a migrating PTE at any time.
 197  * Handle it by just waiting until the fault resolves.
 198  *
 199  * It's also possible to get a migrating kernel PTE that resolves
 200  * itself during the downcall from hypervisor to Linux.  We just check
 201  * here to see if the PTE seems valid, and if so we retry it.
 202  *
 203  * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case.  We may be in an
 204  * interrupt or a critical region, and must do as little as possible.
 205  * Similarly, we can't use atomic ops here, since we may be handling a
 206  * fault caused by an atomic op access.
 207  *
 208  * If we find a migrating PTE while we're in an NMI context, and we're
 209  * at a PC that has a registered exception handler, we don't wait,
 210  * since this thread may (e.g.) have been interrupted while migrating
 211  * its own stack, which would then cause us to self-deadlock.
 212  */
 213 static int handle_migrating_pte(pgd_t *pgd, int fault_num,
 214                                 unsigned long address, unsigned long pc,
 215                                 int is_kernel_mode, int write)
 216 {
 217         pud_t *pud;
 218         pmd_t *pmd;
 219         pte_t *pte;
 220         pte_t pteval;
 221
 222         if (pgd_addr_invalid(address))
 223                 return 0;
 224
 225         pgd += pgd_index(address);
 226         pud = pud_offset(pgd, address);
 227         if (!pud || !pud_present(*pud))
 228                 return 0;
 229         pmd = pmd_offset(pud, address);
 230         if (!pmd || !pmd_present(*pmd))
 231                 return 0;
 232         pte = pmd_huge_page(*pmd) ? ((pte_t *)pmd) :
 233                 pte_offset_kernel(pmd, address);
 234         pteval = *pte;
 235         if (pte_migrating(pteval)) {
 236                 if (in_nmi() && search_exception_tables(pc))
 237                         return 0;
 238                 wait_for_migration(pte);
 239                 return 1;
 240         }
 241
 242         if (!is_kernel_mode || !pte_present(pteval))
 243                 return 0;
 244         if (fault_num == INT_ITLB_MISS) {
 245                 if (pte_exec(pteval))
 246                         return 1;
 247         } else if (write) {
 248                 if (pte_write(pteval))
 249                         return 1;
 250         } else {
 251                 if (pte_read(pteval))
 252                         return 1;
 253         }
 254
 255         return 0;
 256 }
 257
 258 /*
 259  * This routine is responsible for faulting in user pages.
 260  * It passes the work off to one of the appropriate routines.
 261  * It returns true if the fault was successfully handled.
 262  */
 263 static int handle_page_fault(struct pt_regs *regs,
 264                              int fault_num,
 265                              int is_page_fault,
 266                              unsigned long address,
 267                              int write)
 268 {
 269         struct task_struct *tsk;
 270         struct mm_struct *mm;
 271         struct vm_area_struct *vma;
 272         unsigned long stack_offset;
 273         int fault;
 274         int si_code;
 275         int is_kernel_mode;
 276         pgd_t *pgd;
 277         unsigned int flags;
 278
 279         /* on TILE, protection faults are always writes */
 280         if (!is_page_fault)
 281                 write = 1;
 282
 283         flags = FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
 284
 285         is_kernel_mode = !user_mode(regs);
 286
 287         tsk = validate_current();
 288
 289         /*
 290          * Check to see if we might be overwriting the stack, and bail
 291          * out if so.  The page fault code is a relatively likely
 292          * place to get trapped in an infinite regress, and once we
 293          * overwrite the whole stack, it becomes very hard to recover.
 294          */
 295         stack_offset = stack_pointer & (THREAD_SIZE-1);
 296         if (stack_offset < THREAD_SIZE / 8) {
 297                 pr_alert("Potential stack overrun: sp %#lx\n", stack_pointer);
 298                 show_regs(regs);
 299                 pr_alert("Killing current process %d/%s\n",
 300                          tsk->pid, tsk->comm);
 301                 do_group_exit(SIGKILL);
 302         }
 303
 304         /*
 305          * Early on, we need to check for migrating PTE entries;
 306          * see homecache.c.  If we find a migrating PTE, we wait until
 307          * the backing page claims to be done migrating, then we proceed.
 308          * For kernel PTEs, we rewrite the PTE and return and retry.
 309          * Otherwise, we treat the fault like a normal "no PTE" fault,
 310          * rather than trying to patch up the existing PTE.
 311          */
 312         pgd = get_current_pgd();
 313         if (handle_migrating_pte(pgd, fault_num, address, regs->pc,
 314                                  is_kernel_mode, write))
 315                 return 1;
 316
 317         si_code = SEGV_MAPERR;
 318
 319         /*
 320          * We fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
 321          * 'reference' page table is init_mm.pgd.
 322          *
 323          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
 324          * be in an interrupt or a critical region, and should
 325          * only copy the information from the master page table,
 326          * nothing more.
 327          *
 328          * This verifies that the fault happens in kernel space
 329          * and that the fault was not a protection fault.
 330          */
 331         if (unlikely(address >= TASK_SIZE &&
 332                      !is_arch_mappable_range(address, 0))) {
 333                 if (is_kernel_mode && is_page_fault &&
 334                     vmalloc_fault(pgd, address) >= 0)
 335                         return 1;
 336                 /*
 337                  * Don't take the mm semaphore here. If we fixup a prefetch
 338                  * fault we could otherwise deadlock.
 339                  */
 340                 mm = NULL;  /* happy compiler */
 341                 vma = NULL;
 342                 goto bad_area_nosemaphore;
 343         }
 344
 345         /*
 346          * If we're trying to touch user-space addresses, we must
 347          * be either at PL0, or else with interrupts enabled in the
 348          * kernel, so either way we can re-enable interrupts here
 349          * unless we are doing atomic access to user space with
 350          * interrupts disabled.
 351          */
 352         if (!(regs->flags & PT_FLAGS_DISABLE_IRQ))
 353                 local_irq_enable();
 354
 355         mm = tsk->mm;
 356
 357         /*
 358          * If we're in an interrupt, have no user context or are running in an
 359          * region with pagefaults disabled then we must not take the fault.
 360          */
 361         if (pagefault_disabled() || !mm) {
 362                 vma = NULL;  /* happy compiler */
 363                 goto bad_area_nosemaphore;
 364         }
 365
 366         if (!is_kernel_mode)
 367                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
 368
 369         /*
 370          * When running in the kernel we expect faults to occur only to
 371          * addresses in user space.  All other faults represent errors in the
 372          * kernel and should generate an OOPS.  Unfortunately, in the case of an
 373          * erroneous fault occurring in a code path which already holds mmap_sem
 374          * we will deadlock attempting to validate the fault against the
 375          * address space.  Luckily the kernel only validly references user
 376          * space from well defined areas of code, which are listed in the
 377          * exceptions table.
 378          *
 379          * As the vast majority of faults will be valid we will only perform
 380          * the source reference check when there is a possibility of a deadlock.
 381          * Attempt to lock the address space, if we cannot we then validate the
 382          * source.  If this is invalid we can skip the address space check,
 383          * thus avoiding the deadlock.
 384          */
 385         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
 386                 if (is_kernel_mode &&
 387                     !search_exception_tables(regs->pc)) {
 388                         vma = NULL;  /* happy compiler */
 389                         goto bad_area_nosemaphore;
 390                 }
 391
 392 retry:
 393                 down_read(&mm->mmap_sem);
 394         }
 395
 396         vma = find_vma(mm, address);
 397         if (!vma)
 398                 goto bad_area;
 399         if (vma->vm_start <= address)
 400                 goto good_area;
 401         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
 402                 goto bad_area;
 403         if (regs->sp < PAGE_OFFSET) {
 404                 /*
 405                  * accessing the stack below sp is always a bug.
 406                  */
 407                 if (address < regs->sp)
 408                         goto bad_area;
 409         }
 410         if (expand_stack(vma, address))
 411                 goto bad_area;
 412
 413 /*
 414  * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
 415  * we can handle it..
 416  */
 417 good_area:
 418         si_code = SEGV_ACCERR;
 419         if (fault_num == INT_ITLB_MISS) {
 420                 if (!(vma->vm_flags & VM_EXEC))
 421                         goto bad_area;
 422         } else if (write) {
 423 #ifdef TEST_VERIFY_AREA
 424                 if (!is_page_fault && regs->cs == KERNEL_CS)
 425                         pr_err("WP fault at " REGFMT "\n", regs->eip);
 426 #endif
 427                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
 428                         goto bad_area;
 429                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
 430         } else {
 431                 if (!is_page_fault || !(vma->vm_flags & VM_READ))
 432                         goto bad_area;
 433         }
 434
 435         /*
 436          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
 437          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
 438          * the fault.
 439          */
 440         fault = handle_mm_fault(vma, address, flags);
 441
 442         if ((fault & VM_FAULT_RETRY) && fatal_signal_pending(current))
 443                 return 0;
 444
 445         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
 446                 if (fault & VM_FAULT_OOM)
 447                         goto out_of_memory;
 448                 else if (fault & VM_FAULT_SIGSEGV)
 449                         goto bad_area;
 450                 else if (fault & VM_FAULT_SIGBUS)
 451                         goto do_sigbus;
 452                 BUG();
 453         }
 454         if (flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
 455                 if (fault & VM_FAULT_MAJOR)
 456                         tsk->maj_flt++;
 457                 else
 458                         tsk->min_flt++;
 459                 if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
 460                         flags &= ~FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY;
 461                         flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
 462
 463                          /*
 464                           * No need to up_read(&mm->mmap_sem) as we would
 465                           * have already released it in __lock_page_or_retry
 466                           * in mm/filemap.c.
 467                           */
 468                         goto retry;
 469                 }
 470         }
 471
 472 #if CHIP_HAS_TILE_DMA()
 473         /* If this was a DMA TLB fault, restart the DMA engine. */
 474         switch (fault_num) {
 475         case INT_DMATLB_MISS:
 476         case INT_DMATLB_MISS_DWNCL:
 477         case INT_DMATLB_ACCESS:
 478         case INT_DMATLB_ACCESS_DWNCL:
 479                 __insn_mtspr(SPR_DMA_CTR, SPR_DMA_CTR__REQUEST_MASK);
 480                 break;
 481         }
 482 #endif
 483
 484         up_read(&mm->mmap_sem);
 485         return 1;
 486
 487 /*
 488  * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
 489  * Fix it, but check if it's kernel or user first..
 490  */
 491 bad_area:
 492         up_read(&mm->mmap_sem);
 493
 494 bad_area_nosemaphore:
 495         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
 496         if (!is_kernel_mode) {
 497                 /*
 498                  * It's possible to have interrupts off here.
 499                  */
 500                 local_irq_enable();
 501
 502                 force_sig_info_fault("segfault", SIGSEGV, si_code, address,
 503                                      fault_num, tsk, regs);
 504                 return 0;
 505         }
 506
 507 no_context:
 508         /* Are we prepared to handle this kernel fault?  */
 509         if (fixup_exception(regs))
 510                 return 0;
 511
 512 /*
 513  * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
 514  * terminate things with extreme prejudice.
 515  */
 516
 517         bust_spinlocks(1);
 518
 519         /* FIXME: no lookup_address() yet */
 520 #ifdef SUPPORT_LOOKUP_ADDRESS
 521         if (fault_num == INT_ITLB_MISS) {
 522                 pte_t *pte = lookup_address(address);
 523
 524                 if (pte && pte_present(*pte) && !pte_exec_kernel(*pte))
 525                         pr_crit("kernel tried to execute non-executable page - exploit attempt? (uid: %d)\n",
 526                                 current->uid);
 527         }
 528 #endif
 529         if (address < PAGE_SIZE)
 530                 pr_alert("Unable to handle kernel NULL pointer dereference\n");
 531         else
 532                 pr_alert("Unable to handle kernel paging request\n");
 533         pr_alert(" at virtual address " REGFMT ", pc " REGFMT "\n",
 534                  address, regs->pc);
 535
 536         show_regs(regs);
 537
 538         if (unlikely(tsk->pid < 2)) {
 539                 panic("Kernel page fault running %s!",
 540                       is_idle_task(tsk) ? "the idle task" : "init");
 541         }
 542
 543         /*
 544          * More FIXME: we should probably copy the i386 here and
 545          * implement a generic die() routine.  Not today.
 546          */
 547 #ifdef SUPPORT_DIE
 548         die("Oops", regs);
 549 #endif
 550         bust_spinlocks(1);
 551
 552         do_group_exit(SIGKILL);
 553
 554 /*
 555  * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
 556  * us unable to handle the page fault gracefully.
 557  */
 558 out_of_memory:
 559         up_read(&mm->mmap_sem);
 560         if (is_kernel_mode)
 561                 goto no_context;
 562         pagefault_out_of_memory();
 563         return 0;
 564
 565 do_sigbus:
 566         up_read(&mm->mmap_sem);
 567
 568         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 569         if (is_kernel_mode)
 570                 goto no_context;
 571
 572         force_sig_info_fault("bus error", SIGBUS, BUS_ADRERR, address,
 573                              fault_num, tsk, regs);
 574         return 0;
 575 }
 576
 577 #ifndef __tilegx__
 578
 579 /* We must release ICS before panicking or we won't get anywhere. */
 580 #define ics_panic(fmt, ...)                                     \
 581 do {                                                            \
 582         __insn_mtspr(SPR_INTERRUPT_CRITICAL_SECTION, 0);        \
 583         panic(fmt, ##__VA_ARGS__);                              \
 584 } while (0)
 585
 586 /*
 587  * When we take an ITLB or DTLB fault or access violation in the
 588  * supervisor while the critical section bit is set, the hypervisor is
 589  * reluctant to write new values into the EX_CONTEXT_K_x registers,
 590  * since that might indicate we have not yet squirreled the SPR
 591  * contents away and can thus safely take a recursive interrupt.
 592  * Accordingly, the hypervisor passes us the PC via SYSTEM_SAVE_K_2.
 593  *
 594  * Note that this routine is called before homecache_tlb_defer_enter(),
 595  * which means that we can properly unlock any atomics that might
 596  * be used there (good), but also means we must be very sensitive
 597  * to not touch any data structures that might be located in memory
 598  * that could migrate, as we could be entering the kernel on a dataplane
 599  * cpu that has been deferring kernel TLB updates.  This means, for
 600  * example, that we can't migrate init_mm or its pgd.
 601  */
 602 struct intvec_state do_page_fault_ics(struct pt_regs *regs, int fault_num,
 603                                       unsigned long address,
 604                                       unsigned long info)
 605 {
 606         unsigned long pc = info & ~1;
 607         int write = info & 1;
 608         pgd_t *pgd = get_current_pgd();
 609
 610         /* Retval is 1 at first since we will handle the fault fully. */
 611         struct intvec_state state = {
 612                 do_page_fault, fault_num, address, write, 1
 613         };
 614
 615         /* Validate that we are plausibly in the right routine. */
 616         if ((pc & 0x7) != 0 || pc < PAGE_OFFSET ||
 617             (fault_num != INT_DTLB_MISS &&
 618              fault_num != INT_DTLB_ACCESS)) {
 619                 unsigned long old_pc = regs->pc;
 620                 regs->pc = pc;
 621                 ics_panic("Bad ICS page fault args: old PC %#lx, fault %d/%d at %#lx",
 622                           old_pc, fault_num, write, address);
 623         }
 624
 625         /* We might be faulting on a vmalloc page, so check that first. */
 626         if (fault_num != INT_DTLB_ACCESS && vmalloc_fault(pgd, address) >= 0)
 627                 return state;
 628
 629         /*
 630          * If we faulted with ICS set in sys_cmpxchg, we are providing
 631          * a user syscall service that should generate a signal on
 632          * fault.  We didn't set up a kernel stack on initial entry to
 633          * sys_cmpxchg, but instead had one set up by the fault, which
 634          * (because sys_cmpxchg never releases ICS) came to us via the
 635          * SYSTEM_SAVE_K_2 mechanism, and thus EX_CONTEXT_K_[01] are
 636          * still referencing the original user code.  We release the
 637          * atomic lock and rewrite pt_regs so that it appears that we
 638          * came from user-space directly, and after we finish the
 639          * fault we'll go back to user space and re-issue the swint.
 640          * This way the backtrace information is correct if we need to
 641          * emit a stack dump at any point while handling this.
 642          *
 643          * Must match register use in sys_cmpxchg().
 644          */
 645         if (pc >= (unsigned long) sys_cmpxchg &&
 646             pc < (unsigned long) __sys_cmpxchg_end) {
 647 #ifdef CONFIG_SMP
 648                 /* Don't unlock before we could have locked. */
 649                 if (pc >= (unsigned long)__sys_cmpxchg_grab_lock) {
 650                         int *lock_ptr = (int *)(regs->regs[ATOMIC_LOCK_REG]);
 651                         __atomic_fault_unlock(lock_ptr);
 652                 }
 653 #endif
 654                 regs->sp = regs->regs[27];
 655         }
 656
 657         /*
 658          * We can also fault in the atomic assembly, in which
 659          * case we use the exception table to do the first-level fixup.
 660          * We may re-fixup again in the real fault handler if it
 661          * turns out the faulting address is just bad, and not,
 662          * for example, migrating.
 663          */
 664         else if (pc >= (unsigned long) __start_atomic_asm_code &&
 665                    pc < (unsigned long) __end_atomic_asm_code) {
 666                 const struct exception_table_entry *fixup;
 667 #ifdef CONFIG_SMP
 668                 /* Unlock the atomic lock. */
 669                 int *lock_ptr = (int *)(regs->regs[ATOMIC_LOCK_REG]);
 670                 __atomic_fault_unlock(lock_ptr);
 671 #endif
 672                 fixup = search_exception_tables(pc);
 673                 if (!fixup)
 674                         ics_panic("ICS atomic fault not in table: PC %#lx, fault %d",
 675                                   pc, fault_num);
 676                 regs->pc = fixup->fixup;
 677                 regs->ex1 = PL_ICS_EX1(KERNEL_PL, 0);
 678         }
 679
 680         /*
 681          * Now that we have released the atomic lock (if necessary),
 682          * it's safe to spin if the PTE that caused the fault was migrating.
 683          */
 684         if (fault_num == INT_DTLB_ACCESS)
 685                 write = 1;
 686         if (handle_migrating_pte(pgd, fault_num, address, pc, 1, write))
 687                 return state;
 688
 689         /* Return zero so that we continue on with normal fault handling. */
 690         state.retval = 0;
 691         return state;
 692 }
 693
 694 #endif /* !__tilegx__ */
 695
 696 /*
 697  * This routine handles page faults.  It determines the address, and the
 698  * problem, and then passes it handle_page_fault() for normal DTLB and
 699  * ITLB issues, and for DMA or SN processor faults when we are in user
 700  * space.  For the latter, if we're in kernel mode, we just save the
 701  * interrupt away appropriately and return immediately.  We can't do
 702  * page faults for user code while in kernel mode.
 703  */
 704 static inline void __do_page_fault(struct pt_regs *regs, int fault_num,
 705                                    unsigned long address, unsigned long write)
 706 {
 707         int is_page_fault;
 708
 709 #ifdef CONFIG_KPROBES
 710         /*
 711          * This is to notify the fault handler of the kprobes.  The
 712          * exception code is redundant as it is also carried in REGS,
 713          * but we pass it anyhow.
 714          */
 715         if (notify_die(DIE_PAGE_FAULT, "page fault", regs, -1,
 716                        regs->faultnum, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
 717                 return;
 718 #endif
 719
 720 #ifdef __tilegx__
 721         /*
 722          * We don't need early do_page_fault_ics() support, since unlike
 723          * Pro we don't need to worry about unlocking the atomic locks.
 724          * There is only one current case in GX where we touch any memory
 725          * under ICS other than our own kernel stack, and we handle that
 726          * here.  (If we crash due to trying to touch our own stack,
 727          * we're in too much trouble for C code to help out anyway.)
 728          */
 729         if (write & ~1) {
 730                 unsigned long pc = write & ~1;
 731                 if (pc >= (unsigned long) __start_unalign_asm_code &&
 732                     pc < (unsigned long) __end_unalign_asm_code) {
 733                         struct thread_info *ti = current_thread_info();
 734                         /*
 735                          * Our EX_CONTEXT is still what it was from the
 736                          * initial unalign exception, but now we've faulted
 737                          * on the JIT page.  We would like to complete the
 738                          * page fault however is appropriate, and then retry
 739                          * the instruction that caused the unalign exception.
 740                          * Our state has been "corrupted" by setting the low
 741                          * bit in "sp", and stashing r0..r3 in the
 742                          * thread_info area, so we revert all of that, then
 743                          * continue as if this were a normal page fault.
 744                          */
 745                         regs->sp &= ~1UL;
 746                         regs->regs[0] = ti->unalign_jit_tmp[0];
 747                         regs->regs[1] = ti->unalign_jit_tmp[1];
 748                         regs->regs[2] = ti->unalign_jit_tmp[2];
 749                         regs->regs[3] = ti->unalign_jit_tmp[3];
 750                         write &= 1;
 751                 } else {
 752                         pr_alert("%s/%d: ICS set at page fault at %#lx: %#lx\n",
 753                                  current->comm, current->pid, pc, address);
 754                         show_regs(regs);
 755                         do_group_exit(SIGKILL);
 756                 }
 757         }
 758 #else
 759         /* This case should have been handled by do_page_fault_ics(). */
 760         BUG_ON(write & ~1);
 761 #endif
 762
 763 #if CHIP_HAS_TILE_DMA()
 764         /*
 765          * If it's a DMA fault, suspend the transfer while we're
 766          * handling the miss; we'll restart after it's handled.  If we
 767          * don't suspend, it's possible that this process could swap
 768          * out and back in, and restart the engine since the DMA is
 769          * still 'running'.
 770          */
 771         if (fault_num == INT_DMATLB_MISS ||
 772             fault_num == INT_DMATLB_ACCESS ||
 773             fault_num == INT_DMATLB_MISS_DWNCL ||
 774             fault_num == INT_DMATLB_ACCESS_DWNCL) {
 775                 __insn_mtspr(SPR_DMA_CTR, SPR_DMA_CTR__SUSPEND_MASK);
 776                 while (__insn_mfspr(SPR_DMA_USER_STATUS) &
 777                        SPR_DMA_STATUS__BUSY_MASK)
 778                         ;
 779         }
 780 #endif
 781
 782         /* Validate fault num and decide if this is a first-time page fault. */
 783         switch (fault_num) {
 784         case INT_ITLB_MISS:
 785         case INT_DTLB_MISS:
 786 #if CHIP_HAS_TILE_DMA()
 787         case INT_DMATLB_MISS:
 788         case INT_DMATLB_MISS_DWNCL:
 789 #endif
 790                 is_page_fault = 1;
 791                 break;
 792
 793         case INT_DTLB_ACCESS:
 794 #if CHIP_HAS_TILE_DMA()
 795         case INT_DMATLB_ACCESS:
 796         case INT_DMATLB_ACCESS_DWNCL:
 797 #endif
 798                 is_page_fault = 0;
 799                 break;
 800
 801         default:
 802                 panic("Bad fault number %d in do_page_fault", fault_num);
 803         }
 804
 805 #if CHIP_HAS_TILE_DMA()
 806         if (!user_mode(regs)) {
 807                 struct async_tlb *async;
 808                 switch (fault_num) {
 809 #if CHIP_HAS_TILE_DMA()
 810                 case INT_DMATLB_MISS:
 811                 case INT_DMATLB_ACCESS:
 812                 case INT_DMATLB_MISS_DWNCL:
 813                 case INT_DMATLB_ACCESS_DWNCL:
 814                         async = &current->thread.dma_async_tlb;
 815                         break;
 816 #endif
 817                 default:
 818                         async = NULL;
 819                 }
 820                 if (async) {
 821
 822                         /*
 823                          * No vmalloc check required, so we can allow
 824                          * interrupts immediately at this point.
 825                          */
 826                         local_irq_enable();
 827
 828                         set_thread_flag(TIF_ASYNC_TLB);
 829                         if (async->fault_num != 0) {
 830                                 panic("Second async fault %d; old fault was %d (%#lx/%ld)",
 831                                       fault_num, async->fault_num,
 832                                       address, write);
 833                         }
 834                         BUG_ON(fault_num == 0);
 835                         async->fault_num = fault_num;
 836                         async->is_fault = is_page_fault;
 837                         async->is_write = write;
 838                         async->address = address;
 839                         return;
 840                 }
 841         }
 842 #endif
 843
 844         handle_page_fault(regs, fault_num, is_page_fault, address, write);
 845 }
 846
 847 void do_page_fault(struct pt_regs *regs, int fault_num,
 848                    unsigned long address, unsigned long write)
 849 {
 850         __do_page_fault(regs, fault_num, address, write);
 851 }
 852
 853 #if CHIP_HAS_TILE_DMA()
 854 /*
 855  * This routine effectively re-issues asynchronous page faults
 856  * when we are returning to user space.
 857  */
 858 void do_async_page_fault(struct pt_regs *regs)
 859 {
 860         struct async_tlb *async = &current->thread.dma_async_tlb;
 861
 862         /*
 863          * Clear thread flag early.  If we re-interrupt while processing
 864          * code here, we will reset it and recall this routine before
 865          * returning to user space.
 866          */
 867         clear_thread_flag(TIF_ASYNC_TLB);
 868
 869         if (async->fault_num) {
 870                 /*
 871                  * Clear async->fault_num before calling the page-fault
 872                  * handler so that if we re-interrupt before returning
 873                  * from the function we have somewhere to put the
 874                  * information from the new interrupt.
 875                  */
 876                 int fault_num = async->fault_num;
 877                 async->fault_num = 0;
 878                 handle_page_fault(regs, fault_num, async->is_fault,
 879                                   async->address, async->is_write);
 880         }
 881 }
 882 #endif /* CHIP_HAS_TILE_DMA() */
 883
 884
 885 void vmalloc_sync_all(void)
 886 {
 887 #ifdef __tilegx__
 888         /* Currently all L1 kernel pmd's are static and shared. */
 889         BUILD_BUG_ON(pgd_index(VMALLOC_END - PAGE_SIZE) !=
 890                      pgd_index(VMALLOC_START));
 891 #else
 892         /*
 893          * Note that races in the updates of insync and start aren't
 894          * problematic: insync can only get set bits added, and updates to
 895          * start are only improving performance (without affecting correctness
 896          * if undone).
 897          */
 898         static DECLARE_BITMAP(insync, PTRS_PER_PGD);
 899         static unsigned long start = PAGE_OFFSET;
 900         unsigned long address;
 901
 902         BUILD_BUG_ON(PAGE_OFFSET & ~PGDIR_MASK);
 903         for (address = start; address >= PAGE_OFFSET; address += PGDIR_SIZE) {
 904                 if (!test_bit(pgd_index(address), insync)) {
 905                         unsigned long flags;
 906                         struct list_head *pos;
 907
 908                         spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
 909                         list_for_each(pos, &pgd_list)
 910                                 if (!vmalloc_sync_one(list_to_pgd(pos),
 911                                                                 address)) {
 912                                         /* Must be at first entry in list. */
 913                                         BUG_ON(pos != pgd_list.next);
 914                                         break;
 915                                 }
 916                         spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
 917                         if (pos != pgd_list.next)
 918                                 set_bit(pgd_index(address), insync);
 919                 }
 920                 if (address == start && test_bit(pgd_index(address), insync))
 921                         start = address + PGDIR_SIZE;
 922         }
 923 #endif
 924 }