arch/x86/mm/fault.c

   1 /*
   2  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   3  *  Copyright (C) 2001,2002 Andi Kleen, SuSE Labs.
   4  */
   5
   6 #include <linux/signal.h>
   7 #include <linux/sched.h>
   8 #include <linux/kernel.h>
   9 #include <linux/errno.h>
  10 #include <linux/string.h>
  11 #include <linux/types.h>
  12 #include <linux/ptrace.h>
  13 #include <linux/mman.h>
  14 #include <linux/mm.h>
  15 #include <linux/smp.h>
  16 #include <linux/interrupt.h>
  17 #include <linux/init.h>
  18 #include <linux/tty.h>
  19 #include <linux/vt_kern.h>              /* For unblank_screen() */
  20 #include <linux/compiler.h>
  21 #include <linux/highmem.h>
  22 #include <linux/bootmem.h>              /* for max_low_pfn */
  23 #include <linux/vmalloc.h>
  24 #include <linux/module.h>
  25 #include <linux/kprobes.h>
  26 #include <linux/uaccess.h>
  27 #include <linux/kdebug.h>
  28 #include <linux/magic.h>
  29
  30 #include <asm/system.h>
  31 #include <asm/desc.h>
  32 #include <asm/segment.h>
  33 #include <asm/pgalloc.h>
  34 #include <asm/smp.h>
  35 #include <asm/tlbflush.h>
  36 #include <asm/proto.h>
  37 #include <asm-generic/sections.h>
  38
  39 /*
  40  * Page fault error code bits
  41  *      bit 0 == 0 means no page found, 1 means protection fault
  42  *      bit 1 == 0 means read, 1 means write
  43  *      bit 2 == 0 means kernel, 1 means user-mode
  44  *      bit 3 == 1 means use of reserved bit detected
  45  *      bit 4 == 1 means fault was an instruction fetch
  46  */
  47 #define PF_PROT         (1<<0)
  48 #define PF_WRITE        (1<<1)
  49 #define PF_USER         (1<<2)
  50 #define PF_RSVD         (1<<3)
  51 #define PF_INSTR        (1<<4)
  52
  53 static inline int notify_page_fault(struct pt_regs *regs)
  54 {
  55 #ifdef CONFIG_KPROBES
  56         int ret = 0;
  57
  58         /* kprobe_running() needs smp_processor_id() */
  59 #ifdef CONFIG_X86_32
  60         if (!user_mode_vm(regs)) {
  61 #else
  62         if (!user_mode(regs)) {
  63 #endif
  64                 preempt_disable();
  65                 if (kprobe_running() && kprobe_fault_handler(regs, 14))
  66                         ret = 1;
  67                 preempt_enable();
  68         }
  69
  70         return ret;
  71 #else
  72         return 0;
  73 #endif
  74 }
  75
  76 /*
  77  * X86_32
  78  * Sometimes AMD Athlon/Opteron CPUs report invalid exceptions on prefetch.
  79  * Check that here and ignore it.
  80  *
  81  * X86_64
  82  * Sometimes the CPU reports invalid exceptions on prefetch.
  83  * Check that here and ignore it.
  84  *
  85  * Opcode checker based on code by Richard Brunner
  86  */
  87 static int is_prefetch(struct pt_regs *regs, unsigned long addr,
  88                        unsigned long error_code)
  89 {
  90         unsigned char *instr;
  91         int scan_more = 1;
  92         int prefetch = 0;
  93         unsigned char *max_instr;
  94
  95         /*
  96          * If it was a exec (instruction fetch) fault on NX page, then
  97          * do not ignore the fault:
  98          */
  99         if (error_code & PF_INSTR)
 100                 return 0;
 101
 102         instr = (unsigned char *)convert_ip_to_linear(current, regs);
 103         max_instr = instr + 15;
 104
 105         if (user_mode(regs) && instr >= (unsigned char *)TASK_SIZE)
 106                 return 0;
 107
 108         while (scan_more && instr < max_instr) {
 109                 unsigned char opcode;
 110                 unsigned char instr_hi;
 111                 unsigned char instr_lo;
 112
 113                 if (probe_kernel_address(instr, opcode))
 114                         break;
 115
 116                 instr_hi = opcode & 0xf0;
 117                 instr_lo = opcode & 0x0f;
 118                 instr++;
 119
 120                 switch (instr_hi) {
 121                 case 0x20:
 122                 case 0x30:
 123                         /*
 124                          * Values 0x26,0x2E,0x36,0x3E are valid x86 prefixes.
 125                          * In X86_64 long mode, the CPU will signal invalid
 126                          * opcode if some of these prefixes are present so
 127                          * X86_64 will never get here anyway
 128                          */
 129                         scan_more = ((instr_lo & 7) == 0x6);
 130                         break;
 131 #ifdef CONFIG_X86_64
 132                 case 0x40:
 133                         /*
 134                          * In AMD64 long mode 0x40..0x4F are valid REX prefixes
 135                          * Need to figure out under what instruction mode the
 136                          * instruction was issued. Could check the LDT for lm,
 137                          * but for now it's good enough to assume that long
 138                          * mode only uses well known segments or kernel.
 139                          */
 140                         scan_more = (!user_mode(regs)) || (regs->cs == __USER_CS);
 141                         break;
 142 #endif
 143                 case 0x60:
 144                         /* 0x64 thru 0x67 are valid prefixes in all modes. */
 145                         scan_more = (instr_lo & 0xC) == 0x4;
 146                         break;
 147                 case 0xF0:
 148                         /* 0xF0, 0xF2, 0xF3 are valid prefixes in all modes. */
 149                         scan_more = !instr_lo || (instr_lo>>1) == 1;
 150                         break;
 151                 case 0x00:
 152                         /* Prefetch instruction is 0x0F0D or 0x0F18 */
 153                         scan_more = 0;
 154
 155                         if (probe_kernel_address(instr, opcode))
 156                                 break;
 157                         prefetch = (instr_lo == 0xF) &&
 158                                 (opcode == 0x0D || opcode == 0x18);
 159                         break;
 160                 default:
 161                         scan_more = 0;
 162                         break;
 163                 }
 164         }
 165         return prefetch;
 166 }
 167
 168 static void force_sig_info_fault(int si_signo, int si_code,
 169         unsigned long address, struct task_struct *tsk)
 170 {
 171         siginfo_t info;
 172
 173         info.si_signo = si_signo;
 174         info.si_errno = 0;
 175         info.si_code = si_code;
 176         info.si_addr = (void __user *)address;
 177         force_sig_info(si_signo, &info, tsk);
 178 }
 179
 180 #ifdef CONFIG_X86_64
 181 static int bad_address(void *p)
 182 {
 183         unsigned long dummy;
 184         return probe_kernel_address((unsigned long *)p, dummy);
 185 }
 186 #endif
 187
 188 static void dump_pagetable(unsigned long address)
 189 {
 190 #ifdef CONFIG_X86_32
 191         __typeof__(pte_val(__pte(0))) page;
 192
 193         page = read_cr3();
 194         page = ((__typeof__(page) *) __va(page))[address >> PGDIR_SHIFT];
 195 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 196         printk("*pdpt = %016Lx ", page);
 197         if ((page >> PAGE_SHIFT) < max_low_pfn
 198             && page & _PAGE_PRESENT) {
 199                 page &= PAGE_MASK;
 200                 page = ((__typeof__(page) *) __va(page))[(address >> PMD_SHIFT)
 201                                                          & (PTRS_PER_PMD - 1)];
 202                 printk(KERN_CONT "*pde = %016Lx ", page);
 203                 page &= ~_PAGE_NX;
 204         }
 205 #else
 206         printk("*pde = %08lx ", page);
 207 #endif
 208
 209         /*
 210          * We must not directly access the pte in the highpte
 211          * case if the page table is located in highmem.
 212          * And let's rather not kmap-atomic the pte, just in case
 213          * it's allocated already.
 214          */
 215         if ((page >> PAGE_SHIFT) < max_low_pfn
 216             && (page & _PAGE_PRESENT)
 217             && !(page & _PAGE_PSE)) {
 218                 page &= PAGE_MASK;
 219                 page = ((__typeof__(page) *) __va(page))[(address >> PAGE_SHIFT)
 220                                                          & (PTRS_PER_PTE - 1)];
 221                 printk("*pte = %0*Lx ", sizeof(page)*2, (u64)page);
 222         }
 223
 224         printk("\n");
 225 #else /* CONFIG_X86_64 */
 226         pgd_t *pgd;
 227         pud_t *pud;
 228         pmd_t *pmd;
 229         pte_t *pte;
 230
 231         pgd = (pgd_t *)read_cr3();
 232
 233         pgd = __va((unsigned long)pgd & PHYSICAL_PAGE_MASK);
 234         pgd += pgd_index(address);
 235         if (bad_address(pgd)) goto bad;
 236         printk("PGD %lx ", pgd_val(*pgd));
 237         if (!pgd_present(*pgd)) goto ret;
 238
 239         pud = pud_offset(pgd, address);
 240         if (bad_address(pud)) goto bad;
 241         printk("PUD %lx ", pud_val(*pud));
 242         if (!pud_present(*pud) || pud_large(*pud))
 243                 goto ret;
 244
 245         pmd = pmd_offset(pud, address);
 246         if (bad_address(pmd)) goto bad;
 247         printk("PMD %lx ", pmd_val(*pmd));
 248         if (!pmd_present(*pmd) || pmd_large(*pmd)) goto ret;
 249
 250         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
 251         if (bad_address(pte)) goto bad;
 252         printk("PTE %lx", pte_val(*pte));
 253 ret:
 254         printk("\n");
 255         return;
 256 bad:
 257         printk("BAD\n");
 258 #endif
 259 }
 260
 261 #ifdef CONFIG_X86_32
 262 static inline pmd_t *vmalloc_sync_one(pgd_t *pgd, unsigned long address)
 263 {
 264         unsigned index = pgd_index(address);
 265         pgd_t *pgd_k;
 266         pud_t *pud, *pud_k;
 267         pmd_t *pmd, *pmd_k;
 268
 269         pgd += index;
 270         pgd_k = init_mm.pgd + index;
 271
 272         if (!pgd_present(*pgd_k))
 273                 return NULL;
 274
 275         /*
 276          * set_pgd(pgd, *pgd_k); here would be useless on PAE
 277          * and redundant with the set_pmd() on non-PAE. As would
 278          * set_pud.
 279          */
 280
 281         pud = pud_offset(pgd, address);
 282         pud_k = pud_offset(pgd_k, address);
 283         if (!pud_present(*pud_k))
 284                 return NULL;
 285
 286         pmd = pmd_offset(pud, address);
 287         pmd_k = pmd_offset(pud_k, address);
 288         if (!pmd_present(*pmd_k))
 289                 return NULL;
 290         if (!pmd_present(*pmd)) {
 291                 set_pmd(pmd, *pmd_k);
 292                 arch_flush_lazy_mmu_mode();
 293         } else
 294                 BUG_ON(pmd_page(*pmd) != pmd_page(*pmd_k));
 295         return pmd_k;
 296 }
 297 #endif
 298
 299 #ifdef CONFIG_X86_64
 300 static const char errata93_warning[] =
 301 KERN_ERR "******* Your BIOS seems to not contain a fix for K8 errata #93\n"
 302 KERN_ERR "******* Working around it, but it may cause SEGVs or burn power.\n"
 303 KERN_ERR "******* Please consider a BIOS update.\n"
 304 KERN_ERR "******* Disabling USB legacy in the BIOS may also help.\n";
 305 #endif
 306
 307 /* Workaround for K8 erratum #93 & buggy BIOS.
 308    BIOS SMM functions are required to use a specific workaround
 309    to avoid corruption of the 64bit RIP register on C stepping K8.
 310    A lot of BIOS that didn't get tested properly miss this.
 311    The OS sees this as a page fault with the upper 32bits of RIP cleared.
 312    Try to work around it here.
 313    Note we only handle faults in kernel here.
 314    Does nothing for X86_32
 315  */
 316 static int is_errata93(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 317 {
 318 #ifdef CONFIG_X86_64
 319         static int warned;
 320         if (address != regs->ip)
 321                 return 0;
 322         if ((address >> 32) != 0)
 323                 return 0;
 324         address |= 0xffffffffUL << 32;
 325         if ((address >= (u64)_stext && address <= (u64)_etext) ||
 326             (address >= MODULES_VADDR && address <= MODULES_END)) {
 327                 if (!warned) {
 328                         printk(errata93_warning);
 329                         warned = 1;
 330                 }
 331                 regs->ip = address;
 332                 return 1;
 333         }
 334 #endif
 335         return 0;
 336 }
 337
 338 /*
 339  * Work around K8 erratum #100 K8 in compat mode occasionally jumps to illegal
 340  * addresses >4GB.  We catch this in the page fault handler because these
 341  * addresses are not reachable. Just detect this case and return.  Any code
 342  * segment in LDT is compatibility mode.
 343  */
 344 static int is_errata100(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 345 {
 346 #ifdef CONFIG_X86_64
 347         if ((regs->cs == __USER32_CS || (regs->cs & (1<<2))) &&
 348             (address >> 32))
 349                 return 1;
 350 #endif
 351         return 0;
 352 }
 353
 354 void do_invalid_op(struct pt_regs *, unsigned long);
 355
 356 static int is_f00f_bug(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 357 {
 358 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
 359         unsigned long nr;
 360         /*
 361          * Pentium F0 0F C7 C8 bug workaround.
 362          */
 363         if (boot_cpu_data.f00f_bug) {
 364                 nr = (address - idt_descr.address) >> 3;
 365
 366                 if (nr == 6) {
 367                         do_invalid_op(regs, 0);
 368                         return 1;
 369                 }
 370         }
 371 #endif
 372         return 0;
 373 }
 374
 375 static void show_fault_oops(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 376                             unsigned long address)
 377 {
 378 #ifdef CONFIG_X86_32
 379         if (!oops_may_print())
 380                 return;
 381 #endif
 382
 383 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 384         if (error_code & PF_INSTR) {
 385                 unsigned int level;
 386                 pte_t *pte = lookup_address(address, &level);
 387
 388                 if (pte && pte_present(*pte) && !pte_exec(*pte))
 389                         printk(KERN_CRIT "kernel tried to execute "
 390                                 "NX-protected page - exploit attempt? "
 391                                 "(uid: %d)\n", current->uid);
 392         }
 393 #endif
 394
 395         printk(KERN_ALERT "BUG: unable to handle kernel ");
 396         if (address < PAGE_SIZE)
 397                 printk(KERN_CONT "NULL pointer dereference");
 398         else
 399                 printk(KERN_CONT "paging request");
 400 #ifdef CONFIG_X86_32
 401         printk(KERN_CONT " at %08lx\n", address);
 402 #else
 403         printk(KERN_CONT " at %016lx\n", address);
 404 #endif
 405         printk(KERN_ALERT "IP:");
 406         printk_address(regs->ip, 1);
 407         dump_pagetable(address);
 408 }
 409
 410 #ifdef CONFIG_X86_64
 411 static noinline void pgtable_bad(unsigned long address, struct pt_regs *regs,
 412                                  unsigned long error_code)
 413 {
 414         unsigned long flags = oops_begin();
 415         struct task_struct *tsk;
 416
 417         printk(KERN_ALERT "%s: Corrupted page table at address %lx\n",
 418                current->comm, address);
 419         dump_pagetable(address);
 420         tsk = current;
 421         tsk->thread.cr2 = address;
 422         tsk->thread.trap_no = 14;
 423         tsk->thread.error_code = error_code;
 424         if (__die("Bad pagetable", regs, error_code))
 425                 regs = NULL;
 426         oops_end(flags, regs, SIGKILL);
 427 }
 428 #endif
 429
 430 static int spurious_fault_check(unsigned long error_code, pte_t *pte)
 431 {
 432         if ((error_code & PF_WRITE) && !pte_write(*pte))
 433                 return 0;
 434         if ((error_code & PF_INSTR) && !pte_exec(*pte))
 435                 return 0;
 436
 437         return 1;
 438 }
 439
 440 /*
 441  * Handle a spurious fault caused by a stale TLB entry.  This allows
 442  * us to lazily refresh the TLB when increasing the permissions of a
 443  * kernel page (RO -> RW or NX -> X).  Doing it eagerly is very
 444  * expensive since that implies doing a full cross-processor TLB
 445  * flush, even if no stale TLB entries exist on other processors.
 446  * There are no security implications to leaving a stale TLB when
 447  * increasing the permissions on a page.
 448  */
 449 static int spurious_fault(unsigned long address,
 450                           unsigned long error_code)
 451 {
 452         pgd_t *pgd;
 453         pud_t *pud;
 454         pmd_t *pmd;
 455         pte_t *pte;
 456
 457         /* Reserved-bit violation or user access to kernel space? */
 458         if (error_code & (PF_USER | PF_RSVD))
 459                 return 0;
 460
 461         pgd = init_mm.pgd + pgd_index(address);
 462         if (!pgd_present(*pgd))
 463                 return 0;
 464
 465         pud = pud_offset(pgd, address);
 466         if (!pud_present(*pud))
 467                 return 0;
 468
 469         if (pud_large(*pud))
 470                 return spurious_fault_check(error_code, (pte_t *) pud);
 471
 472         pmd = pmd_offset(pud, address);
 473         if (!pmd_present(*pmd))
 474                 return 0;
 475
 476         if (pmd_large(*pmd))
 477                 return spurious_fault_check(error_code, (pte_t *) pmd);
 478
 479         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
 480         if (!pte_present(*pte))
 481                 return 0;
 482
 483         return spurious_fault_check(error_code, pte);
 484 }
 485
 486 /*
 487  * X86_32
 488  * Handle a fault on the vmalloc or module mapping area
 489  *
 490  * X86_64
 491  * Handle a fault on the vmalloc area
 492  *
 493  * This assumes no large pages in there.
 494  */
 495 static int vmalloc_fault(unsigned long address)
 496 {
 497 #ifdef CONFIG_X86_32
 498         unsigned long pgd_paddr;
 499         pmd_t *pmd_k;
 500         pte_t *pte_k;
 501
 502         /* Make sure we are in vmalloc area */
 503         if (!(address >= VMALLOC_START && address < VMALLOC_END))
 504                 return -1;
 505
 506         /*
 507          * Synchronize this task's top level page-table
 508          * with the 'reference' page table.
 509          *
 510          * Do _not_ use "current" here. We might be inside
 511          * an interrupt in the middle of a task switch..
 512          */
 513         pgd_paddr = read_cr3();
 514         pmd_k = vmalloc_sync_one(__va(pgd_paddr), address);
 515         if (!pmd_k)
 516                 return -1;
 517         pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, address);
 518         if (!pte_present(*pte_k))
 519                 return -1;
 520         return 0;
 521 #else
 522         pgd_t *pgd, *pgd_ref;
 523         pud_t *pud, *pud_ref;
 524         pmd_t *pmd, *pmd_ref;
 525         pte_t *pte, *pte_ref;
 526
 527         /* Make sure we are in vmalloc area */
 528         if (!(address >= VMALLOC_START && address < VMALLOC_END))
 529                 return -1;
 530
 531         /* Copy kernel mappings over when needed. This can also
 532            happen within a race in page table update. In the later
 533            case just flush. */
 534
 535         pgd = pgd_offset(current->mm ?: &init_mm, address);
 536         pgd_ref = pgd_offset_k(address);
 537         if (pgd_none(*pgd_ref))
 538                 return -1;
 539         if (pgd_none(*pgd))
 540                 set_pgd(pgd, *pgd_ref);
 541         else
 542                 BUG_ON(pgd_page_vaddr(*pgd) != pgd_page_vaddr(*pgd_ref));
 543
 544         /* Below here mismatches are bugs because these lower tables
 545            are shared */
 546
 547         pud = pud_offset(pgd, address);
 548         pud_ref = pud_offset(pgd_ref, address);
 549         if (pud_none(*pud_ref))
 550                 return -1;
 551         if (pud_none(*pud) || pud_page_vaddr(*pud) != pud_page_vaddr(*pud_ref))
 552                 BUG();
 553         pmd = pmd_offset(pud, address);
 554         pmd_ref = pmd_offset(pud_ref, address);
 555         if (pmd_none(*pmd_ref))
 556                 return -1;
 557         if (pmd_none(*pmd) || pmd_page(*pmd) != pmd_page(*pmd_ref))
 558                 BUG();
 559         pte_ref = pte_offset_kernel(pmd_ref, address);
 560         if (!pte_present(*pte_ref))
 561                 return -1;
 562         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
 563         /* Don't use pte_page here, because the mappings can point
 564            outside mem_map, and the NUMA hash lookup cannot handle
 565            that. */
 566         if (!pte_present(*pte) || pte_pfn(*pte) != pte_pfn(*pte_ref))
 567                 BUG();
 568         return 0;
 569 #endif
 570 }
 571
 572 int show_unhandled_signals = 1;
 573
 574 /*
 575  * This routine handles page faults.  It determines the address,
 576  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
 577  * routines.
 578  */
 579 #ifdef CONFIG_X86_64
 580 asmlinkage
 581 #endif
 582 void __kprobes do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code)
 583 {
 584         struct task_struct *tsk;
 585         struct mm_struct *mm;
 586         struct vm_area_struct *vma;
 587         unsigned long address;
 588         int write, si_code;
 589         int fault;
 590         unsigned long *stackend;
 591
 592 #ifdef CONFIG_X86_64
 593         unsigned long flags;
 594 #endif
 595
 596         /*
 597          * We can fault from pretty much anywhere, with unknown IRQ state.
 598          */
 599         trace_hardirqs_fixup();
 600
 601         tsk = current;
 602         mm = tsk->mm;
 603         prefetchw(&mm->mmap_sem);
 604
 605         /* get the address */
 606         address = read_cr2();
 607
 608         si_code = SEGV_MAPERR;
 609
 610         if (notify_page_fault(regs))
 611                 return;
 612
 613         /*
 614          * We fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
 615          * 'reference' page table is init_mm.pgd.
 616          *
 617          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
 618          * be in an interrupt or a critical region, and should
 619          * only copy the information from the master page table,
 620          * nothing more.
 621          *
 622          * This verifies that the fault happens in kernel space
 623          * (error_code & 4) == 0, and that the fault was not a
 624          * protection error (error_code & 9) == 0.
 625          */
 626 #ifdef CONFIG_X86_32
 627         if (unlikely(address >= TASK_SIZE)) {
 628 #else
 629         if (unlikely(address >= TASK_SIZE64)) {
 630 #endif
 631                 if (!(error_code & (PF_RSVD|PF_USER|PF_PROT)) &&
 632                     vmalloc_fault(address) >= 0)
 633                         return;
 634
 635                 /* Can handle a stale RO->RW TLB */
 636                 if (spurious_fault(address, error_code))
 637                         return;
 638
 639                 /*
 640                  * Don't take the mm semaphore here. If we fixup a prefetch
 641                  * fault we could otherwise deadlock.
 642                  */
 643                 goto bad_area_nosemaphore;
 644         }
 645
 646
 647 #ifdef CONFIG_X86_32
 648         /* It's safe to allow irq's after cr2 has been saved and the vmalloc
 649            fault has been handled. */
 650         if (regs->flags & (X86_EFLAGS_IF | X86_VM_MASK))
 651                 local_irq_enable();
 652
 653         /*
 654          * If we're in an interrupt, have no user context or are running in an
 655          * atomic region then we must not take the fault.
 656          */
 657         if (in_atomic() || !mm)
 658                 goto bad_area_nosemaphore;
 659 #else /* CONFIG_X86_64 */
 660         if (likely(regs->flags & X86_EFLAGS_IF))
 661                 local_irq_enable();
 662
 663         if (unlikely(error_code & PF_RSVD))
 664                 pgtable_bad(address, regs, error_code);
 665
 666         /*
 667          * If we're in an interrupt, have no user context or are running in an
 668          * atomic region then we must not take the fault.
 669          */
 670         if (unlikely(in_atomic() || !mm))
 671                 goto bad_area_nosemaphore;
 672
 673         /*
 674          * User-mode registers count as a user access even for any
 675          * potential system fault or CPU buglet.
 676          */
 677         if (user_mode_vm(regs))
 678                 error_code |= PF_USER;
 679 again:
 680 #endif
 681         /* When running in the kernel we expect faults to occur only to
 682          * addresses in user space.  All other faults represent errors in the
 683          * kernel and should generate an OOPS.  Unfortunately, in the case of an
 684          * erroneous fault occurring in a code path which already holds mmap_sem
 685          * we will deadlock attempting to validate the fault against the
 686          * address space.  Luckily the kernel only validly references user
 687          * space from well defined areas of code, which are listed in the
 688          * exceptions table.
 689          *
 690          * As the vast majority of faults will be valid we will only perform
 691          * the source reference check when there is a possibility of a deadlock.
 692          * Attempt to lock the address space, if we cannot we then validate the
 693          * source.  If this is invalid we can skip the address space check,
 694          * thus avoiding the deadlock.
 695          */
 696         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
 697                 if ((error_code & PF_USER) == 0 &&
 698                     !search_exception_tables(regs->ip))
 699                         goto bad_area_nosemaphore;
 700                 down_read(&mm->mmap_sem);
 701         }
 702
 703         vma = find_vma(mm, address);
 704         if (!vma)
 705                 goto bad_area;
 706         if (vma->vm_start <= address)
 707                 goto good_area;
 708         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
 709                 goto bad_area;
 710         if (error_code & PF_USER) {
 711                 /*
 712                  * Accessing the stack below %sp is always a bug.
 713                  * The large cushion allows instructions like enter
 714                  * and pusha to work.  ("enter $65535,$31" pushes
 715                  * 32 pointers and then decrements %sp by 65535.)
 716                  */
 717                 if (address + 65536 + 32 * sizeof(unsigned long) < regs->sp)
 718                         goto bad_area;
 719         }
 720         if (expand_stack(vma, address))
 721                 goto bad_area;
 722 /*
 723  * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
 724  * we can handle it..
 725  */
 726 good_area:
 727         si_code = SEGV_ACCERR;
 728         write = 0;
 729         switch (error_code & (PF_PROT|PF_WRITE)) {
 730         default:        /* 3: write, present */
 731                 /* fall through */
 732         case PF_WRITE:          /* write, not present */
 733                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
 734                         goto bad_area;
 735                 write++;
 736                 break;
 737         case PF_PROT:           /* read, present */
 738                 goto bad_area;
 739         case 0:                 /* read, not present */
 740                 if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE)))
 741                         goto bad_area;
 742         }
 743
 744 #ifdef CONFIG_X86_32
 745 survive:
 746 #endif
 747         /*
 748          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
 749          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
 750          * the fault.
 751          */
 752         fault = handle_mm_fault(mm, vma, address, write);
 753         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
 754                 if (fault & VM_FAULT_OOM)
 755                         goto out_of_memory;
 756                 else if (fault & VM_FAULT_SIGBUS)
 757                         goto do_sigbus;
 758                 BUG();
 759         }
 760         if (fault & VM_FAULT_MAJOR)
 761                 tsk->maj_flt++;
 762         else
 763                 tsk->min_flt++;
 764
 765 #ifdef CONFIG_X86_32
 766         /*
 767          * Did it hit the DOS screen memory VA from vm86 mode?
 768          */
 769         if (v8086_mode(regs)) {
 770                 unsigned long bit = (address - 0xA0000) >> PAGE_SHIFT;
 771                 if (bit < 32)
 772                         tsk->thread.screen_bitmap |= 1 << bit;
 773         }
 774 #endif
 775         up_read(&mm->mmap_sem);
 776         return;
 777
 778 /*
 779  * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
 780  * Fix it, but check if it's kernel or user first..
 781  */
 782 bad_area:
 783         up_read(&mm->mmap_sem);
 784
 785 bad_area_nosemaphore:
 786         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
 787         if (error_code & PF_USER) {
 788                 /*
 789                  * It's possible to have interrupts off here.
 790                  */
 791                 local_irq_enable();
 792
 793                 /*
 794                  * Valid to do another page fault here because this one came
 795                  * from user space.
 796                  */
 797                 if (is_prefetch(regs, address, error_code))
 798                         return;
 799
 800                 if (is_errata100(regs, address))
 801                         return;
 802
 803                 if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, SIGSEGV) &&
 804                     printk_ratelimit()) {
 805                         printk(
 806 #ifdef CONFIG_X86_32
 807                         "%s%s[%d]: segfault at %lx ip %08lx sp %08lx error %lx",
 808 #else
 809                         "%s%s[%d]: segfault at %lx ip %lx sp %lx error %lx",
 810 #endif
 811                         task_pid_nr(tsk) > 1 ? KERN_INFO : KERN_EMERG,
 812                         tsk->comm, task_pid_nr(tsk), address, regs->ip,
 813                         regs->sp, error_code);
 814                         print_vma_addr(" in ", regs->ip);
 815                         printk("\n");
 816                 }
 817
 818                 tsk->thread.cr2 = address;
 819                 /* Kernel addresses are always protection faults */
 820                 tsk->thread.error_code = error_code | (address >= TASK_SIZE);
 821                 tsk->thread.trap_no = 14;
 822                 force_sig_info_fault(SIGSEGV, si_code, address, tsk);
 823                 return;
 824         }
 825
 826         if (is_f00f_bug(regs, address))
 827                 return;
 828
 829 no_context:
 830         /* Are we prepared to handle this kernel fault?  */
 831         if (fixup_exception(regs))
 832                 return;
 833
 834         /*
 835          * X86_32
 836          * Valid to do another page fault here, because if this fault
 837          * had been triggered by is_prefetch fixup_exception would have
 838          * handled it.
 839          *
 840          * X86_64
 841          * Hall of shame of CPU/BIOS bugs.
 842          */
 843         if (is_prefetch(regs, address, error_code))
 844                 return;
 845
 846         if (is_errata93(regs, address))
 847                 return;
 848
 849 /*
 850  * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
 851  * terminate things with extreme prejudice.
 852  */
 853 #ifdef CONFIG_X86_32
 854         bust_spinlocks(1);
 855 #else
 856         flags = oops_begin();
 857 #endif
 858
 859         show_fault_oops(regs, error_code, address);
 860
 861         stackend = end_of_stack(tsk);
 862         if (*stackend != STACK_END_MAGIC)
 863                 printk(KERN_ALERT "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
 864
 865         tsk->thread.cr2 = address;
 866         tsk->thread.trap_no = 14;
 867         tsk->thread.error_code = error_code;
 868
 869 #ifdef CONFIG_X86_32
 870         die("Oops", regs, error_code);
 871         bust_spinlocks(0);
 872         do_exit(SIGKILL);
 873 #else
 874         if (__die("Oops", regs, error_code))
 875                 regs = NULL;
 876         /* Executive summary in case the body of the oops scrolled away */
 877         printk(KERN_EMERG "CR2: %016lx\n", address);
 878         oops_end(flags, regs, SIGKILL);
 879 #endif
 880
 881 /*
 882  * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
 883  * us unable to handle the page fault gracefully.
 884  */
 885 out_of_memory:
 886         up_read(&mm->mmap_sem);
 887         if (is_global_init(tsk)) {
 888                 yield();
 889 #ifdef CONFIG_X86_32
 890                 down_read(&mm->mmap_sem);
 891                 goto survive;
 892 #else
 893                 goto again;
 894 #endif
 895         }
 896
 897         printk("VM: killing process %s\n", tsk->comm);
 898         if (error_code & PF_USER)
 899                 do_group_exit(SIGKILL);
 900         goto no_context;
 901
 902 do_sigbus:
 903         up_read(&mm->mmap_sem);
 904
 905         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 906         if (!(error_code & PF_USER))
 907                 goto no_context;
 908 #ifdef CONFIG_X86_32
 909         /* User space => ok to do another page fault */
 910         if (is_prefetch(regs, address, error_code))
 911                 return;
 912 #endif
 913         tsk->thread.cr2 = address;
 914         tsk->thread.error_code = error_code;
 915         tsk->thread.trap_no = 14;
 916         force_sig_info_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, address, tsk);
 917 }
 918
 919 DEFINE_SPINLOCK(pgd_lock);
 920 LIST_HEAD(pgd_list);
 921
 922 void vmalloc_sync_all(void)
 923 {
 924 #ifdef CONFIG_X86_32
 925         /*
 926          * Note that races in the updates of insync and start aren't
 927          * problematic: insync can only get set bits added, and updates to
 928          * start are only improving performance (without affecting correctness
 929          * if undone).
 930          */
 931         static DECLARE_BITMAP(insync, PTRS_PER_PGD);
 932         static unsigned long start = TASK_SIZE;
 933         unsigned long address;
 934
 935         if (SHARED_KERNEL_PMD)
 936                 return;
 937
 938         BUILD_BUG_ON(TASK_SIZE & ~PGDIR_MASK);
 939         for (address = start; address >= TASK_SIZE; address += PGDIR_SIZE) {
 940                 if (!test_bit(pgd_index(address), insync)) {
 941                         unsigned long flags;
 942                         struct page *page;
 943
 944                         spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
 945                         list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
 946                                 if (!vmalloc_sync_one(page_address(page),
 947                                                       address))
 948                                         break;
 949                         }
 950                         spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
 951                         if (!page)
 952                                 set_bit(pgd_index(address), insync);
 953                 }
 954                 if (address == start && test_bit(pgd_index(address), insync))
 955                         start = address + PGDIR_SIZE;
 956         }
 957 #else /* CONFIG_X86_64 */
 958         /*
 959          * Note that races in the updates of insync and start aren't
 960          * problematic: insync can only get set bits added, and updates to
 961          * start are only improving performance (without affecting correctness
 962          * if undone).
 963          */
 964         static DECLARE_BITMAP(insync, PTRS_PER_PGD);
 965         static unsigned long start = VMALLOC_START & PGDIR_MASK;
 966         unsigned long address;
 967
 968         for (address = start; address <= VMALLOC_END; address += PGDIR_SIZE) {
 969                 if (!test_bit(pgd_index(address), insync)) {
 970                         const pgd_t *pgd_ref = pgd_offset_k(address);
 971                         unsigned long flags;
 972                         struct page *page;
 973
 974                         if (pgd_none(*pgd_ref))
 975                                 continue;
 976                         spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
 977                         list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
 978                                 pgd_t *pgd;
 979                                 pgd = (pgd_t *)page_address(page) + pgd_index(address);
 980                                 if (pgd_none(*pgd))
 981                                         set_pgd(pgd, *pgd_ref);
 982                                 else
 983                                         BUG_ON(pgd_page_vaddr(*pgd) != pgd_page_vaddr(*pgd_ref));
 984                         }
 985                         spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
 986                         set_bit(pgd_index(address), insync);
 987                 }
 988                 if (address == start)
 989                         start = address + PGDIR_SIZE;
 990         }
 991 #endif
 992 }