arch/um/kernel/trap.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2000 - 2007 Jeff Dike (jdike@{addtoit,linux.intel}.com)
   4  */
   5
   6 #include <linux/mm.h>
   7 #include <linux/sched/signal.h>
   8 #include <linux/hardirq.h>
   9 #include <linux/module.h>
  10 #include <linux/uaccess.h>
  11 #include <linux/sched/debug.h>
  12 #include <asm/current.h>
  13 #include <asm/tlbflush.h>
  14 #include <arch.h>
  15 #include <as-layout.h>
  16 #include <kern_util.h>
  17 #include <os.h>
  18 #include <skas.h>
  19
  20 /*
  21  * Note this is constrained to return 0, -EFAULT, -EACCES, -ENOMEM by
  22  * segv().
  23  */
  24 int handle_page_fault(unsigned long address, unsigned long ip,
  25                       int is_write, int is_user, int *code_out)
  26 {
  27         struct mm_struct *mm = current->mm;
  28         struct vm_area_struct *vma;
  29         pmd_t *pmd;
  30         pte_t *pte;
  31         int err = -EFAULT;
  32         unsigned int flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;
  33
  34         *code_out = SEGV_MAPERR;
  35
  36         /*
  37          * If the fault was with pagefaults disabled, don't take the fault, just
  38          * fail.
  39          */
  40         if (faulthandler_disabled())
  41                 goto out_nosemaphore;
  42
  43         if (is_user)
  44                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
  45 retry:
  46         mmap_read_lock(mm);
  47         vma = find_vma(mm, address);
  48         if (!vma)
  49                 goto out;
  50         if (vma->vm_start <= address)
  51                 goto good_area;
  52         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
  53                 goto out;
  54         if (is_user && !ARCH_IS_STACKGROW(address))
  55                 goto out;
  56         vma = expand_stack(mm, address);
  57         if (!vma)
  58                 goto out_nosemaphore;
  59
  60 good_area:
  61         *code_out = SEGV_ACCERR;
  62         if (is_write) {
  63                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
  64                         goto out;
  65                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
  66         } else {
  67                 /* Don't require VM_READ|VM_EXEC for write faults! */
  68                 if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC)))
  69                         goto out;
  70         }
  71
  72         do {
  73                 vm_fault_t fault;
  74
  75                 fault = handle_mm_fault(vma, address, flags, NULL);
  76
  77                 if ((fault & VM_FAULT_RETRY) && fatal_signal_pending(current))
  78                         goto out_nosemaphore;
  79
  80                 /* The fault is fully completed (including releasing mmap lock) */
  81                 if (fault & VM_FAULT_COMPLETED)
  82                         return 0;
  83
  84                 if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
  85                         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
  86                                 goto out_of_memory;
  87                         } else if (fault & VM_FAULT_SIGSEGV) {
  88                                 goto out;
  89                         } else if (fault & VM_FAULT_SIGBUS) {
  90                                 err = -EACCES;
  91                                 goto out;
  92                         }
  93                         BUG();
  94                 }
  95                 if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
  96                         flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
  97
  98                         goto retry;
  99                 }
 100
 101                 pmd = pmd_off(mm, address);
 102                 pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
 103         } while (!pte_present(*pte));
 104         err = 0;
 105         /*
 106          * The below warning was added in place of
 107          *      pte_mkyoung(); if (is_write) pte_mkdirty();
 108          * If it's triggered, we'd see normally a hang here (a clean pte is
 109          * marked read-only to emulate the dirty bit).
 110          * However, the generic code can mark a PTE writable but clean on a
 111          * concurrent read fault, triggering this harmlessly. So comment it out.
 112          */
 113 #if 0
 114         WARN_ON(!pte_young(*pte) || (is_write && !pte_dirty(*pte)));
 115 #endif
 116         flush_tlb_page(vma, address);
 117 out:
 118         mmap_read_unlock(mm);
 119 out_nosemaphore:
 120         return err;
 121
 122 out_of_memory:
 123         /*
 124          * We ran out of memory, call the OOM killer, and return the userspace
 125          * (which will retry the fault, or kill us if we got oom-killed).
 126          */
 127         mmap_read_unlock(mm);
 128         if (!is_user)
 129                 goto out_nosemaphore;
 130         pagefault_out_of_memory();
 131         return 0;
 132 }
 133
 134 static void show_segv_info(struct uml_pt_regs *regs)
 135 {
 136         struct task_struct *tsk = current;
 137         struct faultinfo *fi = UPT_FAULTINFO(regs);
 138
 139         if (!unhandled_signal(tsk, SIGSEGV))
 140                 return;
 141
 142         if (!printk_ratelimit())
 143                 return;
 144
 145         printk("%s%s[%d]: segfault at %lx ip %px sp %px error %x",
 146                 task_pid_nr(tsk) > 1 ? KERN_INFO : KERN_EMERG,
 147                 tsk->comm, task_pid_nr(tsk), FAULT_ADDRESS(*fi),
 148                 (void *)UPT_IP(regs), (void *)UPT_SP(regs),
 149                 fi->error_code);
 150
 151         print_vma_addr(KERN_CONT " in ", UPT_IP(regs));
 152         printk(KERN_CONT "\n");
 153 }
 154
 155 static void bad_segv(struct faultinfo fi, unsigned long ip)
 156 {
 157         current->thread.arch.faultinfo = fi;
 158         force_sig_fault(SIGSEGV, SEGV_ACCERR, (void __user *) FAULT_ADDRESS(fi));
 159 }
 160
 161 void fatal_sigsegv(void)
 162 {
 163         force_fatal_sig(SIGSEGV);
 164         do_signal(&current->thread.regs);
 165         /*
 166          * This is to tell gcc that we're not returning - do_signal
 167          * can, in general, return, but in this case, it's not, since
 168          * we just got a fatal SIGSEGV queued.
 169          */
 170         os_dump_core();
 171 }
 172
 173 /**
 174  * segv_handler() - the SIGSEGV handler
 175  * @sig:        the signal number
 176  * @unused_si:  the signal info struct; unused in this handler
 177  * @regs:       the ptrace register information
 178  *
 179  * The handler first extracts the faultinfo from the UML ptrace regs struct.
 180  * If the userfault did not happen in an UML userspace process, bad_segv is called.
 181  * Otherwise the signal did happen in a cloned userspace process, handle it.
 182  */
 183 void segv_handler(int sig, struct siginfo *unused_si, struct uml_pt_regs *regs)
 184 {
 185         struct faultinfo * fi = UPT_FAULTINFO(regs);
 186
 187         if (UPT_IS_USER(regs) && !SEGV_IS_FIXABLE(fi)) {
 188                 show_segv_info(regs);
 189                 bad_segv(*fi, UPT_IP(regs));
 190                 return;
 191         }
 192         segv(*fi, UPT_IP(regs), UPT_IS_USER(regs), regs);
 193 }
 194
 195 /*
 196  * We give a *copy* of the faultinfo in the regs to segv.
 197  * This must be done, since nesting SEGVs could overwrite
 198  * the info in the regs. A pointer to the info then would
 199  * give us bad data!
 200  */
 201 unsigned long segv(struct faultinfo fi, unsigned long ip, int is_user,
 202                    struct uml_pt_regs *regs)
 203 {
 204         jmp_buf *catcher;
 205         int si_code;
 206         int err;
 207         int is_write = FAULT_WRITE(fi);
 208         unsigned long address = FAULT_ADDRESS(fi);
 209
 210         if (!is_user && regs)
 211                 current->thread.segv_regs = container_of(regs, struct pt_regs, regs);
 212
 213         if (!is_user && (address >= start_vm) && (address < end_vm)) {
 214                 flush_tlb_kernel_vm();
 215                 goto out;
 216         }
 217         else if (current->mm == NULL) {
 218                 show_regs(container_of(regs, struct pt_regs, regs));
 219                 panic("Segfault with no mm");
 220         }
 221         else if (!is_user && address > PAGE_SIZE && address < TASK_SIZE) {
 222                 show_regs(container_of(regs, struct pt_regs, regs));
 223                 panic("Kernel tried to access user memory at addr 0x%lx, ip 0x%lx",
 224                        address, ip);
 225         }
 226
 227         if (SEGV_IS_FIXABLE(&fi))
 228                 err = handle_page_fault(address, ip, is_write, is_user,
 229                                         &si_code);
 230         else {
 231                 err = -EFAULT;
 232                 /*
 233                  * A thread accessed NULL, we get a fault, but CR2 is invalid.
 234                  * This code is used in __do_copy_from_user() of TT mode.
 235                  * XXX tt mode is gone, so maybe this isn't needed any more
 236                  */
 237                 address = 0;
 238         }
 239
 240         catcher = current->thread.fault_catcher;
 241         if (!err)
 242                 goto out;
 243         else if (catcher != NULL) {
 244                 current->thread.fault_addr = (void *) address;
 245                 UML_LONGJMP(catcher, 1);
 246         }
 247         else if (current->thread.fault_addr != NULL)
 248                 panic("fault_addr set but no fault catcher");
 249         else if (!is_user && arch_fixup(ip, regs))
 250                 goto out;
 251
 252         if (!is_user) {
 253                 show_regs(container_of(regs, struct pt_regs, regs));
 254                 panic("Kernel mode fault at addr 0x%lx, ip 0x%lx",
 255                       address, ip);
 256         }
 257
 258         show_segv_info(regs);
 259
 260         if (err == -EACCES) {
 261                 current->thread.arch.faultinfo = fi;
 262                 force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, (void __user *)address);
 263         } else {
 264                 BUG_ON(err != -EFAULT);
 265                 current->thread.arch.faultinfo = fi;
 266                 force_sig_fault(SIGSEGV, si_code, (void __user *) address);
 267         }
 268
 269 out:
 270         if (regs)
 271                 current->thread.segv_regs = NULL;
 272
 273         return 0;
 274 }
 275
 276 void relay_signal(int sig, struct siginfo *si, struct uml_pt_regs *regs)
 277 {
 278         int code, err;
 279         if (!UPT_IS_USER(regs)) {
 280                 if (sig == SIGBUS)
 281                         printk(KERN_ERR "Bus error - the host /dev/shm or /tmp "
 282                                "mount likely just ran out of space\n");
 283                 panic("Kernel mode signal %d", sig);
 284         }
 285
 286         arch_examine_signal(sig, regs);
 287
 288         /* Is the signal layout for the signal known?
 289          * Signal data must be scrubbed to prevent information leaks.
 290          */
 291         code = si->si_code;
 292         err = si->si_errno;
 293         if ((err == 0) && (siginfo_layout(sig, code) == SIL_FAULT)) {
 294                 struct faultinfo *fi = UPT_FAULTINFO(regs);
 295                 current->thread.arch.faultinfo = *fi;
 296                 force_sig_fault(sig, code, (void __user *)FAULT_ADDRESS(*fi));
 297         } else {
 298                 printk(KERN_ERR "Attempted to relay unknown signal %d (si_code = %d) with errno %d\n",
 299                        sig, code, err);
 300                 force_sig(sig);
 301         }
 302 }
 303
 304 void bus_handler(int sig, struct siginfo *si, struct uml_pt_regs *regs)
 305 {
 306         if (current->thread.fault_catcher != NULL)
 307                 UML_LONGJMP(current->thread.fault_catcher, 1);
 308         else
 309                 relay_signal(sig, si, regs);
 310 }
 311
 312 void winch(int sig, struct siginfo *unused_si, struct uml_pt_regs *regs)
 313 {
 314         do_IRQ(WINCH_IRQ, regs);
 315 }