arch/arm64/mm/fault.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Based on arch/arm/mm/fault.c
   4  *
   5  * Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   6  * Copyright (C) 1995-2004 Russell King
   7  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
   8  */
   9
  10 #include <linux/acpi.h>
  11 #include <linux/bitfield.h>
  12 #include <linux/extable.h>
  13 #include <linux/signal.h>
  14 #include <linux/mm.h>
  15 #include <linux/hardirq.h>
  16 #include <linux/init.h>
  17 #include <linux/kprobes.h>
  18 #include <linux/uaccess.h>
  19 #include <linux/page-flags.h>
  20 #include <linux/sched/signal.h>
  21 #include <linux/sched/debug.h>
  22 #include <linux/highmem.h>
  23 #include <linux/perf_event.h>
  24 #include <linux/preempt.h>
  25 #include <linux/hugetlb.h>
  26
  27 #include <asm/acpi.h>
  28 #include <asm/bug.h>
  29 #include <asm/cmpxchg.h>
  30 #include <asm/cpufeature.h>
  31 #include <asm/exception.h>
  32 #include <asm/daifflags.h>
  33 #include <asm/debug-monitors.h>
  34 #include <asm/esr.h>
  35 #include <asm/kprobes.h>
  36 #include <asm/processor.h>
  37 #include <asm/sysreg.h>
  38 #include <asm/system_misc.h>
  39 #include <asm/pgtable.h>
  40 #include <asm/tlbflush.h>
  41 #include <asm/traps.h>
  42
  43 struct fault_info {
  44         int     (*fn)(unsigned long addr, unsigned int esr,
  45                       struct pt_regs *regs);
  46         int     sig;
  47         int     code;
  48         const char *name;
  49 };
  50
  51 static const struct fault_info fault_info[];
  52 static struct fault_info debug_fault_info[];
  53
  54 static inline const struct fault_info *esr_to_fault_info(unsigned int esr)
  55 {
  56         return fault_info + (esr & ESR_ELx_FSC);
  57 }
  58
  59 static inline const struct fault_info *esr_to_debug_fault_info(unsigned int esr)
  60 {
  61         return debug_fault_info + DBG_ESR_EVT(esr);
  62 }
  63
  64 static void data_abort_decode(unsigned int esr)
  65 {
  66         pr_alert("Data abort info:\n");
  67
  68         if (esr & ESR_ELx_ISV) {
  69                 pr_alert("  Access size = %u byte(s)\n",
  70                          1U << ((esr & ESR_ELx_SAS) >> ESR_ELx_SAS_SHIFT));
  71                 pr_alert("  SSE = %lu, SRT = %lu\n",
  72                          (esr & ESR_ELx_SSE) >> ESR_ELx_SSE_SHIFT,
  73                          (esr & ESR_ELx_SRT_MASK) >> ESR_ELx_SRT_SHIFT);
  74                 pr_alert("  SF = %lu, AR = %lu\n",
  75                          (esr & ESR_ELx_SF) >> ESR_ELx_SF_SHIFT,
  76                          (esr & ESR_ELx_AR) >> ESR_ELx_AR_SHIFT);
  77         } else {
  78                 pr_alert("  ISV = 0, ISS = 0x%08lx\n", esr & ESR_ELx_ISS_MASK);
  79         }
  80
  81         pr_alert("  CM = %lu, WnR = %lu\n",
  82                  (esr & ESR_ELx_CM) >> ESR_ELx_CM_SHIFT,
  83                  (esr & ESR_ELx_WNR) >> ESR_ELx_WNR_SHIFT);
  84 }
  85
  86 static void mem_abort_decode(unsigned int esr)
  87 {
  88         pr_alert("Mem abort info:\n");
  89
  90         pr_alert("  ESR = 0x%08x\n", esr);
  91         pr_alert("  EC = 0x%02lx: %s, IL = %u bits\n",
  92                  ESR_ELx_EC(esr), esr_get_class_string(esr),
  93                  (esr & ESR_ELx_IL) ? 32 : 16);
  94         pr_alert("  SET = %lu, FnV = %lu\n",
  95                  (esr & ESR_ELx_SET_MASK) >> ESR_ELx_SET_SHIFT,
  96                  (esr & ESR_ELx_FnV) >> ESR_ELx_FnV_SHIFT);
  97         pr_alert("  EA = %lu, S1PTW = %lu\n",
  98                  (esr & ESR_ELx_EA) >> ESR_ELx_EA_SHIFT,
  99                  (esr & ESR_ELx_S1PTW) >> ESR_ELx_S1PTW_SHIFT);
 100
 101         if (esr_is_data_abort(esr))
 102                 data_abort_decode(esr);
 103 }
 104
 105 static inline unsigned long mm_to_pgd_phys(struct mm_struct *mm)
 106 {
 107         /* Either init_pg_dir or swapper_pg_dir */
 108         if (mm == &init_mm)
 109                 return __pa_symbol(mm->pgd);
 110
 111         return (unsigned long)virt_to_phys(mm->pgd);
 112 }
 113
 114 /*
 115  * Dump out the page tables associated with 'addr' in the currently active mm.
 116  */
 117 static void show_pte(unsigned long addr)
 118 {
 119         struct mm_struct *mm;
 120         pgd_t *pgdp;
 121         pgd_t pgd;
 122
 123         if (is_ttbr0_addr(addr)) {
 124                 /* TTBR0 */
 125                 mm = current->active_mm;
 126                 if (mm == &init_mm) {
 127                         pr_alert("[%016lx] user address but active_mm is swapper\n",
 128                                  addr);
 129                         return;
 130                 }
 131         } else if (is_ttbr1_addr(addr)) {
 132                 /* TTBR1 */
 133                 mm = &init_mm;
 134         } else {
 135                 pr_alert("[%016lx] address between user and kernel address ranges\n",
 136                          addr);
 137                 return;
 138         }
 139
 140         pr_alert("%s pgtable: %luk pages, %llu-bit VAs, pgdp=%016lx\n",
 141                  mm == &init_mm ? "swapper" : "user", PAGE_SIZE / SZ_1K,
 142                  vabits_actual, mm_to_pgd_phys(mm));
 143         pgdp = pgd_offset(mm, addr);
 144         pgd = READ_ONCE(*pgdp);
 145         pr_alert("[%016lx] pgd=%016llx", addr, pgd_val(pgd));
 146
 147         do {
 148                 pud_t *pudp, pud;
 149                 pmd_t *pmdp, pmd;
 150                 pte_t *ptep, pte;
 151
 152                 if (pgd_none(pgd) || pgd_bad(pgd))
 153                         break;
 154
 155                 pudp = pud_offset(pgdp, addr);
 156                 pud = READ_ONCE(*pudp);
 157                 pr_cont(", pud=%016llx", pud_val(pud));
 158                 if (pud_none(pud) || pud_bad(pud))
 159                         break;
 160
 161                 pmdp = pmd_offset(pudp, addr);
 162                 pmd = READ_ONCE(*pmdp);
 163                 pr_cont(", pmd=%016llx", pmd_val(pmd));
 164                 if (pmd_none(pmd) || pmd_bad(pmd))
 165                         break;
 166
 167                 ptep = pte_offset_map(pmdp, addr);
 168                 pte = READ_ONCE(*ptep);
 169                 pr_cont(", pte=%016llx", pte_val(pte));
 170                 pte_unmap(ptep);
 171         } while(0);
 172
 173         pr_cont("\n");
 174 }
 175
 176 /*
 177  * This function sets the access flags (dirty, accessed), as well as write
 178  * permission, and only to a more permissive setting.
 179  *
 180  * It needs to cope with hardware update of the accessed/dirty state by other
 181  * agents in the system and can safely skip the __sync_icache_dcache() call as,
 182  * like set_pte_at(), the PTE is never changed from no-exec to exec here.
 183  *
 184  * Returns whether or not the PTE actually changed.
 185  */
 186 int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 187                           unsigned long address, pte_t *ptep,
 188                           pte_t entry, int dirty)
 189 {
 190         pteval_t old_pteval, pteval;
 191         pte_t pte = READ_ONCE(*ptep);
 192
 193         if (pte_same(pte, entry))
 194                 return 0;
 195
 196         /* only preserve the access flags and write permission */
 197         pte_val(entry) &= PTE_RDONLY | PTE_AF | PTE_WRITE | PTE_DIRTY;
 198
 199         /*
 200          * Setting the flags must be done atomically to avoid racing with the
 201          * hardware update of the access/dirty state. The PTE_RDONLY bit must
 202          * be set to the most permissive (lowest value) of *ptep and entry
 203          * (calculated as: a & b == ~(~a | ~b)).
 204          */
 205         pte_val(entry) ^= PTE_RDONLY;
 206         pteval = pte_val(pte);
 207         do {
 208                 old_pteval = pteval;
 209                 pteval ^= PTE_RDONLY;
 210                 pteval |= pte_val(entry);
 211                 pteval ^= PTE_RDONLY;
 212                 pteval = cmpxchg_relaxed(&pte_val(*ptep), old_pteval, pteval);
 213         } while (pteval != old_pteval);
 214
 215         flush_tlb_fix_spurious_fault(vma, address);
 216         return 1;
 217 }
 218
 219 static bool is_el1_instruction_abort(unsigned int esr)
 220 {
 221         return ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_IABT_CUR;
 222 }
 223
 224 static inline bool is_el1_permission_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 225                                            struct pt_regs *regs)
 226 {
 227         unsigned int ec       = ESR_ELx_EC(esr);
 228         unsigned int fsc_type = esr & ESR_ELx_FSC_TYPE;
 229
 230         if (ec != ESR_ELx_EC_DABT_CUR && ec != ESR_ELx_EC_IABT_CUR)
 231                 return false;
 232
 233         if (fsc_type == ESR_ELx_FSC_PERM)
 234                 return true;
 235
 236         if (is_ttbr0_addr(addr) && system_uses_ttbr0_pan())
 237                 return fsc_type == ESR_ELx_FSC_FAULT &&
 238                         (regs->pstate & PSR_PAN_BIT);
 239
 240         return false;
 241 }
 242
 243 static bool __kprobes is_spurious_el1_translation_fault(unsigned long addr,
 244                                                         unsigned int esr,
 245                                                         struct pt_regs *regs)
 246 {
 247         unsigned long flags;
 248         u64 par, dfsc;
 249
 250         if (ESR_ELx_EC(esr) != ESR_ELx_EC_DABT_CUR ||
 251             (esr & ESR_ELx_FSC_TYPE) != ESR_ELx_FSC_FAULT)
 252                 return false;
 253
 254         local_irq_save(flags);
 255         asm volatile("at s1e1r, %0" :: "r" (addr));
 256         isb();
 257         par = read_sysreg(par_el1);
 258         local_irq_restore(flags);
 259
 260         /*
 261          * If we now have a valid translation, treat the translation fault as
 262          * spurious.
 263          */
 264         if (!(par & SYS_PAR_EL1_F))
 265                 return true;
 266
 267         /*
 268          * If we got a different type of fault from the AT instruction,
 269          * treat the translation fault as spurious.
 270          */
 271         dfsc = FIELD_GET(SYS_PAR_EL1_FST, par);
 272         return (dfsc & ESR_ELx_FSC_TYPE) != ESR_ELx_FSC_FAULT;
 273 }
 274
 275 static void die_kernel_fault(const char *msg, unsigned long addr,
 276                              unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 277 {
 278         bust_spinlocks(1);
 279
 280         pr_alert("Unable to handle kernel %s at virtual address %016lx\n", msg,
 281                  addr);
 282
 283         mem_abort_decode(esr);
 284
 285         show_pte(addr);
 286         die("Oops", regs, esr);
 287         bust_spinlocks(0);
 288         do_exit(SIGKILL);
 289 }
 290
 291 static void __do_kernel_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 292                               struct pt_regs *regs)
 293 {
 294         const char *msg;
 295
 296         /*
 297          * Are we prepared to handle this kernel fault?
 298          * We are almost certainly not prepared to handle instruction faults.
 299          */
 300         if (!is_el1_instruction_abort(esr) && fixup_exception(regs))
 301                 return;
 302
 303         if (WARN_RATELIMIT(is_spurious_el1_translation_fault(addr, esr, regs),
 304             "Ignoring spurious kernel translation fault at virtual address %016lx\n", addr))
 305                 return;
 306
 307         if (is_el1_permission_fault(addr, esr, regs)) {
 308                 if (esr & ESR_ELx_WNR)
 309                         msg = "write to read-only memory";
 310                 else if (is_el1_instruction_abort(esr))
 311                         msg = "execute from non-executable memory";
 312                 else
 313                         msg = "read from unreadable memory";
 314         } else if (addr < PAGE_SIZE) {
 315                 msg = "NULL pointer dereference";
 316         } else {
 317                 msg = "paging request";
 318         }
 319
 320         die_kernel_fault(msg, addr, esr, regs);
 321 }
 322
 323 static void set_thread_esr(unsigned long address, unsigned int esr)
 324 {
 325         current->thread.fault_address = address;
 326
 327         /*
 328          * If the faulting address is in the kernel, we must sanitize the ESR.
 329          * From userspace's point of view, kernel-only mappings don't exist
 330          * at all, so we report them as level 0 translation faults.
 331          * (This is not quite the way that "no mapping there at all" behaves:
 332          * an alignment fault not caused by the memory type would take
 333          * precedence over translation fault for a real access to empty
 334          * space. Unfortunately we can't easily distinguish "alignment fault
 335          * not caused by memory type" from "alignment fault caused by memory
 336          * type", so we ignore this wrinkle and just return the translation
 337          * fault.)
 338          */
 339         if (!is_ttbr0_addr(current->thread.fault_address)) {
 340                 switch (ESR_ELx_EC(esr)) {
 341                 case ESR_ELx_EC_DABT_LOW:
 342                         /*
 343                          * These bits provide only information about the
 344                          * faulting instruction, which userspace knows already.
 345                          * We explicitly clear bits which are architecturally
 346                          * RES0 in case they are given meanings in future.
 347                          * We always report the ESR as if the fault was taken
 348                          * to EL1 and so ISV and the bits in ISS[23:14] are
 349                          * clear. (In fact it always will be a fault to EL1.)
 350                          */
 351                         esr &= ESR_ELx_EC_MASK | ESR_ELx_IL |
 352                                 ESR_ELx_CM | ESR_ELx_WNR;
 353                         esr |= ESR_ELx_FSC_FAULT;
 354                         break;
 355                 case ESR_ELx_EC_IABT_LOW:
 356                         /*
 357                          * Claim a level 0 translation fault.
 358                          * All other bits are architecturally RES0 for faults
 359                          * reported with that DFSC value, so we clear them.
 360                          */
 361                         esr &= ESR_ELx_EC_MASK | ESR_ELx_IL;
 362                         esr |= ESR_ELx_FSC_FAULT;
 363                         break;
 364                 default:
 365                         /*
 366                          * This should never happen (entry.S only brings us
 367                          * into this code for insn and data aborts from a lower
 368                          * exception level). Fail safe by not providing an ESR
 369                          * context record at all.
 370                          */
 371                         WARN(1, "ESR 0x%x is not DABT or IABT from EL0\n", esr);
 372                         esr = 0;
 373                         break;
 374                 }
 375         }
 376
 377         current->thread.fault_code = esr;
 378 }
 379
 380 static void do_bad_area(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 381 {
 382         /*
 383          * If we are in kernel mode at this point, we have no context to
 384          * handle this fault with.
 385          */
 386         if (user_mode(regs)) {
 387                 const struct fault_info *inf = esr_to_fault_info(esr);
 388
 389                 set_thread_esr(addr, esr);
 390                 arm64_force_sig_fault(inf->sig, inf->code, (void __user *)addr,
 391                                       inf->name);
 392         } else {
 393                 __do_kernel_fault(addr, esr, regs);
 394         }
 395 }
 396
 397 #define VM_FAULT_BADMAP         0x010000
 398 #define VM_FAULT_BADACCESS      0x020000
 399
 400 static vm_fault_t __do_page_fault(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 401                            unsigned int mm_flags, unsigned long vm_flags)
 402 {
 403         struct vm_area_struct *vma = find_vma(mm, addr);
 404
 405         if (unlikely(!vma))
 406                 return VM_FAULT_BADMAP;
 407
 408         /*
 409          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so we can handle
 410          * it.
 411          */
 412         if (unlikely(vma->vm_start > addr)) {
 413                 if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
 414                         return VM_FAULT_BADMAP;
 415                 if (expand_stack(vma, addr))
 416                         return VM_FAULT_BADMAP;
 417         }
 418
 419         /*
 420          * Check that the permissions on the VMA allow for the fault which
 421          * occurred.
 422          */
 423         if (!(vma->vm_flags & vm_flags))
 424                 return VM_FAULT_BADACCESS;
 425         return handle_mm_fault(vma, addr & PAGE_MASK, mm_flags);
 426 }
 427
 428 static bool is_el0_instruction_abort(unsigned int esr)
 429 {
 430         return ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_IABT_LOW;
 431 }
 432
 433 /*
 434  * Note: not valid for EL1 DC IVAC, but we never use that such that it
 435  * should fault. EL0 cannot issue DC IVAC (undef).
 436  */
 437 static bool is_write_abort(unsigned int esr)
 438 {
 439         return (esr & ESR_ELx_WNR) && !(esr & ESR_ELx_CM);
 440 }
 441
 442 static int __kprobes do_page_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 443                                    struct pt_regs *regs)
 444 {
 445         const struct fault_info *inf;
 446         struct mm_struct *mm = current->mm;
 447         vm_fault_t fault, major = 0;
 448         unsigned long vm_flags = VM_READ | VM_WRITE | VM_EXEC;
 449         unsigned int mm_flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;
 450
 451         if (kprobe_page_fault(regs, esr))
 452                 return 0;
 453
 454         /*
 455          * If we're in an interrupt or have no user context, we must not take
 456          * the fault.
 457          */
 458         if (faulthandler_disabled() || !mm)
 459                 goto no_context;
 460
 461         if (user_mode(regs))
 462                 mm_flags |= FAULT_FLAG_USER;
 463
 464         if (is_el0_instruction_abort(esr)) {
 465                 vm_flags = VM_EXEC;
 466                 mm_flags |= FAULT_FLAG_INSTRUCTION;
 467         } else if (is_write_abort(esr)) {
 468                 vm_flags = VM_WRITE;
 469                 mm_flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
 470         }
 471
 472         if (is_ttbr0_addr(addr) && is_el1_permission_fault(addr, esr, regs)) {
 473                 /* regs->orig_addr_limit may be 0 if we entered from EL0 */
 474                 if (regs->orig_addr_limit == KERNEL_DS)
 475                         die_kernel_fault("access to user memory with fs=KERNEL_DS",
 476                                          addr, esr, regs);
 477
 478                 if (is_el1_instruction_abort(esr))
 479                         die_kernel_fault("execution of user memory",
 480                                          addr, esr, regs);
 481
 482                 if (!search_exception_tables(regs->pc))
 483                         die_kernel_fault("access to user memory outside uaccess routines",
 484                                          addr, esr, regs);
 485         }
 486
 487         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, addr);
 488
 489         /*
 490          * As per x86, we may deadlock here. However, since the kernel only
 491          * validly references user space from well defined areas of the code,
 492          * we can bug out early if this is from code which shouldn't.
 493          */
 494         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
 495                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->pc))
 496                         goto no_context;
 497 retry:
 498                 down_read(&mm->mmap_sem);
 499         } else {
 500                 /*
 501                  * The above down_read_trylock() might have succeeded in which
 502                  * case, we'll have missed the might_sleep() from down_read().
 503                  */
 504                 might_sleep();
 505 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
 506                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->pc)) {
 507                         up_read(&mm->mmap_sem);
 508                         goto no_context;
 509                 }
 510 #endif
 511         }
 512
 513         fault = __do_page_fault(mm, addr, mm_flags, vm_flags);
 514         major |= fault & VM_FAULT_MAJOR;
 515
 516         /* Quick path to respond to signals */
 517         if (fault_signal_pending(fault, regs)) {
 518                 if (!user_mode(regs))
 519                         goto no_context;
 520                 return 0;
 521         }
 522
 523         if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
 524                 if (mm_flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
 525                         mm_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
 526                         goto retry;
 527                 }
 528         }
 529         up_read(&mm->mmap_sem);
 530
 531         /*
 532          * Handle the "normal" (no error) case first.
 533          */
 534         if (likely(!(fault & (VM_FAULT_ERROR | VM_FAULT_BADMAP |
 535                               VM_FAULT_BADACCESS)))) {
 536                 /*
 537                  * Major/minor page fault accounting is only done
 538                  * once. If we go through a retry, it is extremely
 539                  * likely that the page will be found in page cache at
 540                  * that point.
 541                  */
 542                 if (major) {
 543                         current->maj_flt++;
 544                         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MAJ, 1, regs,
 545                                       addr);
 546                 } else {
 547                         current->min_flt++;
 548                         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MIN, 1, regs,
 549                                       addr);
 550                 }
 551
 552                 return 0;
 553         }
 554
 555         /*
 556          * If we are in kernel mode at this point, we have no context to
 557          * handle this fault with.
 558          */
 559         if (!user_mode(regs))
 560                 goto no_context;
 561
 562         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
 563                 /*
 564                  * We ran out of memory, call the OOM killer, and return to
 565                  * userspace (which will retry the fault, or kill us if we got
 566                  * oom-killed).
 567                  */
 568                 pagefault_out_of_memory();
 569                 return 0;
 570         }
 571
 572         inf = esr_to_fault_info(esr);
 573         set_thread_esr(addr, esr);
 574         if (fault & VM_FAULT_SIGBUS) {
 575                 /*
 576                  * We had some memory, but were unable to successfully fix up
 577                  * this page fault.
 578                  */
 579                 arm64_force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, (void __user *)addr,
 580                                       inf->name);
 581         } else if (fault & (VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | VM_FAULT_HWPOISON)) {
 582                 unsigned int lsb;
 583
 584                 lsb = PAGE_SHIFT;
 585                 if (fault & VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
 586                         lsb = hstate_index_to_shift(VM_FAULT_GET_HINDEX(fault));
 587
 588                 arm64_force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR, (void __user *)addr, lsb,
 589                                        inf->name);
 590         } else {
 591                 /*
 592                  * Something tried to access memory that isn't in our memory
 593                  * map.
 594                  */
 595                 arm64_force_sig_fault(SIGSEGV,
 596                                       fault == VM_FAULT_BADACCESS ? SEGV_ACCERR : SEGV_MAPERR,
 597                                       (void __user *)addr,
 598                                       inf->name);
 599         }
 600
 601         return 0;
 602
 603 no_context:
 604         __do_kernel_fault(addr, esr, regs);
 605         return 0;
 606 }
 607
 608 static int __kprobes do_translation_fault(unsigned long addr,
 609                                           unsigned int esr,
 610                                           struct pt_regs *regs)
 611 {
 612         if (is_ttbr0_addr(addr))
 613                 return do_page_fault(addr, esr, regs);
 614
 615         do_bad_area(addr, esr, regs);
 616         return 0;
 617 }
 618
 619 static int do_alignment_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 620                               struct pt_regs *regs)
 621 {
 622         do_bad_area(addr, esr, regs);
 623         return 0;
 624 }
 625
 626 static int do_bad(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 627 {
 628         return 1; /* "fault" */
 629 }
 630
 631 static int do_sea(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 632 {
 633         const struct fault_info *inf;
 634         void __user *siaddr;
 635
 636         inf = esr_to_fault_info(esr);
 637
 638         /*
 639          * Return value ignored as we rely on signal merging.
 640          * Future patches will make this more robust.
 641          */
 642         apei_claim_sea(regs);
 643
 644         if (esr & ESR_ELx_FnV)
 645                 siaddr = NULL;
 646         else
 647                 siaddr  = (void __user *)addr;
 648         arm64_notify_die(inf->name, regs, inf->sig, inf->code, siaddr, esr);
 649
 650         return 0;
 651 }
 652
 653 static const struct fault_info fault_info[] = {
 654         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "ttbr address size fault"       },
 655         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 address size fault"    },
 656         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 address size fault"    },
 657         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 address size fault"    },
 658         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 0 translation fault"     },
 659         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 1 translation fault"     },
 660         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 2 translation fault"     },
 661         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 3 translation fault"     },
 662         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 8"                     },
 663         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 1 access flag fault"     },
 664         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 2 access flag fault"     },
 665         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 3 access flag fault"     },
 666         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 12"                    },
 667         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 1 permission fault"      },
 668         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 2 permission fault"      },
 669         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 3 permission fault"      },
 670         { do_sea,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "synchronous external abort"    },
 671         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 17"                    },
 672         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 18"                    },
 673         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 19"                    },
 674         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 0 (translation table walk)"      },
 675         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 (translation table walk)"      },
 676         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 (translation table walk)"      },
 677         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 (translation table walk)"      },
 678         { do_sea,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "synchronous parity or ECC error" },    // Reserved when RAS is implemented
 679         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 25"                    },
 680         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 26"                    },
 681         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 27"                    },
 682         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 0 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 683         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 684         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 685         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 686         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 32"                    },
 687         { do_alignment_fault,   SIGBUS,  BUS_ADRALN,    "alignment fault"               },
 688         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 34"                    },
 689         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 35"                    },
 690         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 36"                    },
 691         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 37"                    },
 692         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 38"                    },
 693         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 39"                    },
 694         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 40"                    },
 695         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 41"                    },
 696         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 42"                    },
 697         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 43"                    },
 698         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 44"                    },
 699         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 45"                    },
 700         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 46"                    },
 701         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 47"                    },
 702         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "TLB conflict abort"            },
 703         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "Unsupported atomic hardware update fault"      },
 704         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 50"                    },
 705         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 51"                    },
 706         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "implementation fault (lockdown abort)" },
 707         { do_bad,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "implementation fault (unsupported exclusive)" },
 708         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 54"                    },
 709         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 55"                    },
 710         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 56"                    },
 711         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 57"                    },
 712         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 58"                    },
 713         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 59"                    },
 714         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 60"                    },
 715         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "section domain fault"          },
 716         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "page domain fault"             },
 717         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 63"                    },
 718 };
 719
 720 void do_mem_abort(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 721 {
 722         const struct fault_info *inf = esr_to_fault_info(esr);
 723
 724         if (!inf->fn(addr, esr, regs))
 725                 return;
 726
 727         if (!user_mode(regs)) {
 728                 pr_alert("Unhandled fault at 0x%016lx\n", addr);
 729                 mem_abort_decode(esr);
 730                 show_pte(addr);
 731         }
 732
 733         arm64_notify_die(inf->name, regs,
 734                          inf->sig, inf->code, (void __user *)addr, esr);
 735 }
 736 NOKPROBE_SYMBOL(do_mem_abort);
 737
 738 void do_el0_irq_bp_hardening(void)
 739 {
 740         /* PC has already been checked in entry.S */
 741         arm64_apply_bp_hardening();
 742 }
 743 NOKPROBE_SYMBOL(do_el0_irq_bp_hardening);
 744
 745 void do_sp_pc_abort(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 746 {
 747         arm64_notify_die("SP/PC alignment exception", regs,
 748                          SIGBUS, BUS_ADRALN, (void __user *)addr, esr);
 749 }
 750 NOKPROBE_SYMBOL(do_sp_pc_abort);
 751
 752 int __init early_brk64(unsigned long addr, unsigned int esr,
 753                        struct pt_regs *regs);
 754
 755 /*
 756  * __refdata because early_brk64 is __init, but the reference to it is
 757  * clobbered at arch_initcall time.
 758  * See traps.c and debug-monitors.c:debug_traps_init().
 759  */
 760 static struct fault_info __refdata debug_fault_info[] = {
 761         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware breakpoint"   },
 762         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware single-step"  },
 763         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware watchpoint"   },
 764         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "unknown 3"             },
 765         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_BRKPT,     "aarch32 BKPT"          },
 766         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "aarch32 vector catch"  },
 767         { early_brk64,  SIGTRAP,        TRAP_BRKPT,     "aarch64 BRK"           },
 768         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "unknown 7"             },
 769 };
 770
 771 void __init hook_debug_fault_code(int nr,
 772                                   int (*fn)(unsigned long, unsigned int, struct pt_regs *),
 773                                   int sig, int code, const char *name)
 774 {
 775         BUG_ON(nr < 0 || nr >= ARRAY_SIZE(debug_fault_info));
 776
 777         debug_fault_info[nr].fn         = fn;
 778         debug_fault_info[nr].sig        = sig;
 779         debug_fault_info[nr].code       = code;
 780         debug_fault_info[nr].name       = name;
 781 }
 782
 783 /*
 784  * In debug exception context, we explicitly disable preemption despite
 785  * having interrupts disabled.
 786  * This serves two purposes: it makes it much less likely that we would
 787  * accidentally schedule in exception context and it will force a warning
 788  * if we somehow manage to schedule by accident.
 789  */
 790 static void debug_exception_enter(struct pt_regs *regs)
 791 {
 792         /*
 793          * Tell lockdep we disabled irqs in entry.S. Do nothing if they were
 794          * already disabled to preserve the last enabled/disabled addresses.
 795          */
 796         if (interrupts_enabled(regs))
 797                 trace_hardirqs_off();
 798
 799         if (user_mode(regs)) {
 800                 RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 801         } else {
 802                 /*
 803                  * We might have interrupted pretty much anything.  In
 804                  * fact, if we're a debug exception, we can even interrupt
 805                  * NMI processing. We don't want this code makes in_nmi()
 806                  * to return true, but we need to notify RCU.
 807                  */
 808                 rcu_nmi_enter();
 809         }
 810
 811         preempt_disable();
 812
 813         /* This code is a bit fragile.  Test it. */
 814         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "exception_enter didn't work");
 815 }
 816 NOKPROBE_SYMBOL(debug_exception_enter);
 817
 818 static void debug_exception_exit(struct pt_regs *regs)
 819 {
 820         preempt_enable_no_resched();
 821
 822         if (!user_mode(regs))
 823                 rcu_nmi_exit();
 824
 825         if (interrupts_enabled(regs))
 826                 trace_hardirqs_on();
 827 }
 828 NOKPROBE_SYMBOL(debug_exception_exit);
 829
 830 #ifdef CONFIG_ARM64_ERRATUM_1463225
 831 DECLARE_PER_CPU(int, __in_cortex_a76_erratum_1463225_wa);
 832
 833 static int cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler(struct pt_regs *regs)
 834 {
 835         if (user_mode(regs))
 836                 return 0;
 837
 838         if (!__this_cpu_read(__in_cortex_a76_erratum_1463225_wa))
 839                 return 0;
 840
 841         /*
 842          * We've taken a dummy step exception from the kernel to ensure
 843          * that interrupts are re-enabled on the syscall path. Return back
 844          * to cortex_a76_erratum_1463225_svc_handler() with debug exceptions
 845          * masked so that we can safely restore the mdscr and get on with
 846          * handling the syscall.
 847          */
 848         regs->pstate |= PSR_D_BIT;
 849         return 1;
 850 }
 851 #else
 852 static int cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler(struct pt_regs *regs)
 853 {
 854         return 0;
 855 }
 856 #endif /* CONFIG_ARM64_ERRATUM_1463225 */
 857 NOKPROBE_SYMBOL(cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler);
 858
 859 void do_debug_exception(unsigned long addr_if_watchpoint, unsigned int esr,
 860                         struct pt_regs *regs)
 861 {
 862         const struct fault_info *inf = esr_to_debug_fault_info(esr);
 863         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
 864
 865         if (cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler(regs))
 866                 return;
 867
 868         debug_exception_enter(regs);
 869
 870         if (user_mode(regs) && !is_ttbr0_addr(pc))
 871                 arm64_apply_bp_hardening();
 872
 873         if (inf->fn(addr_if_watchpoint, esr, regs)) {
 874                 arm64_notify_die(inf->name, regs,
 875                                  inf->sig, inf->code, (void __user *)pc, esr);
 876         }
 877
 878         debug_exception_exit(regs);
 879 }
 880 NOKPROBE_SYMBOL(do_debug_exception);