OSDN Git Service

Merge tag 'for-5.7-rc1-tag' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/kdave...
[tomoyo/tomoyo-test1.git] / arch / x86 / mm / fault.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
4  *  Copyright (C) 2001, 2002 Andi Kleen, SuSE Labs.
5  *  Copyright (C) 2008-2009, Red Hat Inc., Ingo Molnar
6  */
7 #include <linux/sched.h>                /* test_thread_flag(), ...      */
8 #include <linux/sched/task_stack.h>     /* task_stack_*(), ...          */
9 #include <linux/kdebug.h>               /* oops_begin/end, ...          */
10 #include <linux/extable.h>              /* search_exception_tables      */
11 #include <linux/memblock.h>             /* max_low_pfn                  */
12 #include <linux/kprobes.h>              /* NOKPROBE_SYMBOL, ...         */
13 #include <linux/mmiotrace.h>            /* kmmio_handler, ...           */
14 #include <linux/perf_event.h>           /* perf_sw_event                */
15 #include <linux/hugetlb.h>              /* hstate_index_to_shift        */
16 #include <linux/prefetch.h>             /* prefetchw                    */
17 #include <linux/context_tracking.h>     /* exception_enter(), ...       */
18 #include <linux/uaccess.h>              /* faulthandler_disabled()      */
19 #include <linux/efi.h>                  /* efi_recover_from_page_fault()*/
20 #include <linux/mm_types.h>
21
22 #include <asm/cpufeature.h>             /* boot_cpu_has, ...            */
23 #include <asm/traps.h>                  /* dotraplinkage, ...           */
24 #include <asm/pgalloc.h>                /* pgd_*(), ...                 */
25 #include <asm/fixmap.h>                 /* VSYSCALL_ADDR                */
26 #include <asm/vsyscall.h>               /* emulate_vsyscall             */
27 #include <asm/vm86.h>                   /* struct vm86                  */
28 #include <asm/mmu_context.h>            /* vma_pkey()                   */
29 #include <asm/efi.h>                    /* efi_recover_from_page_fault()*/
30 #include <asm/desc.h>                   /* store_idt(), ...             */
31 #include <asm/cpu_entry_area.h>         /* exception stack              */
32 #include <asm/pgtable_areas.h>          /* VMALLOC_START, ...           */
33
34 #define CREATE_TRACE_POINTS
35 #include <asm/trace/exceptions.h>
36
37 /*
38  * Returns 0 if mmiotrace is disabled, or if the fault is not
39  * handled by mmiotrace:
40  */
41 static nokprobe_inline int
42 kmmio_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long addr)
43 {
44         if (unlikely(is_kmmio_active()))
45                 if (kmmio_handler(regs, addr) == 1)
46                         return -1;
47         return 0;
48 }
49
50 /*
51  * Prefetch quirks:
52  *
53  * 32-bit mode:
54  *
55  *   Sometimes AMD Athlon/Opteron CPUs report invalid exceptions on prefetch.
56  *   Check that here and ignore it.
57  *
58  * 64-bit mode:
59  *
60  *   Sometimes the CPU reports invalid exceptions on prefetch.
61  *   Check that here and ignore it.
62  *
63  * Opcode checker based on code by Richard Brunner.
64  */
65 static inline int
66 check_prefetch_opcode(struct pt_regs *regs, unsigned char *instr,
67                       unsigned char opcode, int *prefetch)
68 {
69         unsigned char instr_hi = opcode & 0xf0;
70         unsigned char instr_lo = opcode & 0x0f;
71
72         switch (instr_hi) {
73         case 0x20:
74         case 0x30:
75                 /*
76                  * Values 0x26,0x2E,0x36,0x3E are valid x86 prefixes.
77                  * In X86_64 long mode, the CPU will signal invalid
78                  * opcode if some of these prefixes are present so
79                  * X86_64 will never get here anyway
80                  */
81                 return ((instr_lo & 7) == 0x6);
82 #ifdef CONFIG_X86_64
83         case 0x40:
84                 /*
85                  * In AMD64 long mode 0x40..0x4F are valid REX prefixes
86                  * Need to figure out under what instruction mode the
87                  * instruction was issued. Could check the LDT for lm,
88                  * but for now it's good enough to assume that long
89                  * mode only uses well known segments or kernel.
90                  */
91                 return (!user_mode(regs) || user_64bit_mode(regs));
92 #endif
93         case 0x60:
94                 /* 0x64 thru 0x67 are valid prefixes in all modes. */
95                 return (instr_lo & 0xC) == 0x4;
96         case 0xF0:
97                 /* 0xF0, 0xF2, 0xF3 are valid prefixes in all modes. */
98                 return !instr_lo || (instr_lo>>1) == 1;
99         case 0x00:
100                 /* Prefetch instruction is 0x0F0D or 0x0F18 */
101                 if (probe_kernel_address(instr, opcode))
102                         return 0;
103
104                 *prefetch = (instr_lo == 0xF) &&
105                         (opcode == 0x0D || opcode == 0x18);
106                 return 0;
107         default:
108                 return 0;
109         }
110 }
111
112 static int
113 is_prefetch(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long addr)
114 {
115         unsigned char *max_instr;
116         unsigned char *instr;
117         int prefetch = 0;
118
119         /*
120          * If it was a exec (instruction fetch) fault on NX page, then
121          * do not ignore the fault:
122          */
123         if (error_code & X86_PF_INSTR)
124                 return 0;
125
126         instr = (void *)convert_ip_to_linear(current, regs);
127         max_instr = instr + 15;
128
129         if (user_mode(regs) && instr >= (unsigned char *)TASK_SIZE_MAX)
130                 return 0;
131
132         while (instr < max_instr) {
133                 unsigned char opcode;
134
135                 if (probe_kernel_address(instr, opcode))
136                         break;
137
138                 instr++;
139
140                 if (!check_prefetch_opcode(regs, instr, opcode, &prefetch))
141                         break;
142         }
143         return prefetch;
144 }
145
146 DEFINE_SPINLOCK(pgd_lock);
147 LIST_HEAD(pgd_list);
148
149 #ifdef CONFIG_X86_32
150 static inline pmd_t *vmalloc_sync_one(pgd_t *pgd, unsigned long address)
151 {
152         unsigned index = pgd_index(address);
153         pgd_t *pgd_k;
154         p4d_t *p4d, *p4d_k;
155         pud_t *pud, *pud_k;
156         pmd_t *pmd, *pmd_k;
157
158         pgd += index;
159         pgd_k = init_mm.pgd + index;
160
161         if (!pgd_present(*pgd_k))
162                 return NULL;
163
164         /*
165          * set_pgd(pgd, *pgd_k); here would be useless on PAE
166          * and redundant with the set_pmd() on non-PAE. As would
167          * set_p4d/set_pud.
168          */
169         p4d = p4d_offset(pgd, address);
170         p4d_k = p4d_offset(pgd_k, address);
171         if (!p4d_present(*p4d_k))
172                 return NULL;
173
174         pud = pud_offset(p4d, address);
175         pud_k = pud_offset(p4d_k, address);
176         if (!pud_present(*pud_k))
177                 return NULL;
178
179         pmd = pmd_offset(pud, address);
180         pmd_k = pmd_offset(pud_k, address);
181
182         if (pmd_present(*pmd) != pmd_present(*pmd_k))
183                 set_pmd(pmd, *pmd_k);
184
185         if (!pmd_present(*pmd_k))
186                 return NULL;
187         else
188                 BUG_ON(pmd_pfn(*pmd) != pmd_pfn(*pmd_k));
189
190         return pmd_k;
191 }
192
193 static void vmalloc_sync(void)
194 {
195         unsigned long address;
196
197         if (SHARED_KERNEL_PMD)
198                 return;
199
200         for (address = VMALLOC_START & PMD_MASK;
201              address >= TASK_SIZE_MAX && address < VMALLOC_END;
202              address += PMD_SIZE) {
203                 struct page *page;
204
205                 spin_lock(&pgd_lock);
206                 list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
207                         spinlock_t *pgt_lock;
208
209                         /* the pgt_lock only for Xen */
210                         pgt_lock = &pgd_page_get_mm(page)->page_table_lock;
211
212                         spin_lock(pgt_lock);
213                         vmalloc_sync_one(page_address(page), address);
214                         spin_unlock(pgt_lock);
215                 }
216                 spin_unlock(&pgd_lock);
217         }
218 }
219
220 void vmalloc_sync_mappings(void)
221 {
222         vmalloc_sync();
223 }
224
225 void vmalloc_sync_unmappings(void)
226 {
227         vmalloc_sync();
228 }
229
230 /*
231  * 32-bit:
232  *
233  *   Handle a fault on the vmalloc or module mapping area
234  */
235 static noinline int vmalloc_fault(unsigned long address)
236 {
237         unsigned long pgd_paddr;
238         pmd_t *pmd_k;
239         pte_t *pte_k;
240
241         /* Make sure we are in vmalloc area: */
242         if (!(address >= VMALLOC_START && address < VMALLOC_END))
243                 return -1;
244
245         /*
246          * Synchronize this task's top level page-table
247          * with the 'reference' page table.
248          *
249          * Do _not_ use "current" here. We might be inside
250          * an interrupt in the middle of a task switch..
251          */
252         pgd_paddr = read_cr3_pa();
253         pmd_k = vmalloc_sync_one(__va(pgd_paddr), address);
254         if (!pmd_k)
255                 return -1;
256
257         if (pmd_large(*pmd_k))
258                 return 0;
259
260         pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, address);
261         if (!pte_present(*pte_k))
262                 return -1;
263
264         return 0;
265 }
266 NOKPROBE_SYMBOL(vmalloc_fault);
267
268 /*
269  * Did it hit the DOS screen memory VA from vm86 mode?
270  */
271 static inline void
272 check_v8086_mode(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
273                  struct task_struct *tsk)
274 {
275 #ifdef CONFIG_VM86
276         unsigned long bit;
277
278         if (!v8086_mode(regs) || !tsk->thread.vm86)
279                 return;
280
281         bit = (address - 0xA0000) >> PAGE_SHIFT;
282         if (bit < 32)
283                 tsk->thread.vm86->screen_bitmap |= 1 << bit;
284 #endif
285 }
286
287 static bool low_pfn(unsigned long pfn)
288 {
289         return pfn < max_low_pfn;
290 }
291
292 static void dump_pagetable(unsigned long address)
293 {
294         pgd_t *base = __va(read_cr3_pa());
295         pgd_t *pgd = &base[pgd_index(address)];
296         p4d_t *p4d;
297         pud_t *pud;
298         pmd_t *pmd;
299         pte_t *pte;
300
301 #ifdef CONFIG_X86_PAE
302         pr_info("*pdpt = %016Lx ", pgd_val(*pgd));
303         if (!low_pfn(pgd_val(*pgd) >> PAGE_SHIFT) || !pgd_present(*pgd))
304                 goto out;
305 #define pr_pde pr_cont
306 #else
307 #define pr_pde pr_info
308 #endif
309         p4d = p4d_offset(pgd, address);
310         pud = pud_offset(p4d, address);
311         pmd = pmd_offset(pud, address);
312         pr_pde("*pde = %0*Lx ", sizeof(*pmd) * 2, (u64)pmd_val(*pmd));
313 #undef pr_pde
314
315         /*
316          * We must not directly access the pte in the highpte
317          * case if the page table is located in highmem.
318          * And let's rather not kmap-atomic the pte, just in case
319          * it's allocated already:
320          */
321         if (!low_pfn(pmd_pfn(*pmd)) || !pmd_present(*pmd) || pmd_large(*pmd))
322                 goto out;
323
324         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
325         pr_cont("*pte = %0*Lx ", sizeof(*pte) * 2, (u64)pte_val(*pte));
326 out:
327         pr_cont("\n");
328 }
329
330 #else /* CONFIG_X86_64: */
331
332 void vmalloc_sync_mappings(void)
333 {
334         /*
335          * 64-bit mappings might allocate new p4d/pud pages
336          * that need to be propagated to all tasks' PGDs.
337          */
338         sync_global_pgds(VMALLOC_START & PGDIR_MASK, VMALLOC_END);
339 }
340
341 void vmalloc_sync_unmappings(void)
342 {
343         /*
344          * Unmappings never allocate or free p4d/pud pages.
345          * No work is required here.
346          */
347 }
348
349 /*
350  * 64-bit:
351  *
352  *   Handle a fault on the vmalloc area
353  */
354 static noinline int vmalloc_fault(unsigned long address)
355 {
356         pgd_t *pgd, *pgd_k;
357         p4d_t *p4d, *p4d_k;
358         pud_t *pud;
359         pmd_t *pmd;
360         pte_t *pte;
361
362         /* Make sure we are in vmalloc area: */
363         if (!(address >= VMALLOC_START && address < VMALLOC_END))
364                 return -1;
365
366         /*
367          * Copy kernel mappings over when needed. This can also
368          * happen within a race in page table update. In the later
369          * case just flush:
370          */
371         pgd = (pgd_t *)__va(read_cr3_pa()) + pgd_index(address);
372         pgd_k = pgd_offset_k(address);
373         if (pgd_none(*pgd_k))
374                 return -1;
375
376         if (pgtable_l5_enabled()) {
377                 if (pgd_none(*pgd)) {
378                         set_pgd(pgd, *pgd_k);
379                         arch_flush_lazy_mmu_mode();
380                 } else {
381                         BUG_ON(pgd_page_vaddr(*pgd) != pgd_page_vaddr(*pgd_k));
382                 }
383         }
384
385         /* With 4-level paging, copying happens on the p4d level. */
386         p4d = p4d_offset(pgd, address);
387         p4d_k = p4d_offset(pgd_k, address);
388         if (p4d_none(*p4d_k))
389                 return -1;
390
391         if (p4d_none(*p4d) && !pgtable_l5_enabled()) {
392                 set_p4d(p4d, *p4d_k);
393                 arch_flush_lazy_mmu_mode();
394         } else {
395                 BUG_ON(p4d_pfn(*p4d) != p4d_pfn(*p4d_k));
396         }
397
398         BUILD_BUG_ON(CONFIG_PGTABLE_LEVELS < 4);
399
400         pud = pud_offset(p4d, address);
401         if (pud_none(*pud))
402                 return -1;
403
404         if (pud_large(*pud))
405                 return 0;
406
407         pmd = pmd_offset(pud, address);
408         if (pmd_none(*pmd))
409                 return -1;
410
411         if (pmd_large(*pmd))
412                 return 0;
413
414         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
415         if (!pte_present(*pte))
416                 return -1;
417
418         return 0;
419 }
420 NOKPROBE_SYMBOL(vmalloc_fault);
421
422 #ifdef CONFIG_CPU_SUP_AMD
423 static const char errata93_warning[] =
424 KERN_ERR 
425 "******* Your BIOS seems to not contain a fix for K8 errata #93\n"
426 "******* Working around it, but it may cause SEGVs or burn power.\n"
427 "******* Please consider a BIOS update.\n"
428 "******* Disabling USB legacy in the BIOS may also help.\n";
429 #endif
430
431 /*
432  * No vm86 mode in 64-bit mode:
433  */
434 static inline void
435 check_v8086_mode(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
436                  struct task_struct *tsk)
437 {
438 }
439
440 static int bad_address(void *p)
441 {
442         unsigned long dummy;
443
444         return probe_kernel_address((unsigned long *)p, dummy);
445 }
446
447 static void dump_pagetable(unsigned long address)
448 {
449         pgd_t *base = __va(read_cr3_pa());
450         pgd_t *pgd = base + pgd_index(address);
451         p4d_t *p4d;
452         pud_t *pud;
453         pmd_t *pmd;
454         pte_t *pte;
455
456         if (bad_address(pgd))
457                 goto bad;
458
459         pr_info("PGD %lx ", pgd_val(*pgd));
460
461         if (!pgd_present(*pgd))
462                 goto out;
463
464         p4d = p4d_offset(pgd, address);
465         if (bad_address(p4d))
466                 goto bad;
467
468         pr_cont("P4D %lx ", p4d_val(*p4d));
469         if (!p4d_present(*p4d) || p4d_large(*p4d))
470                 goto out;
471
472         pud = pud_offset(p4d, address);
473         if (bad_address(pud))
474                 goto bad;
475
476         pr_cont("PUD %lx ", pud_val(*pud));
477         if (!pud_present(*pud) || pud_large(*pud))
478                 goto out;
479
480         pmd = pmd_offset(pud, address);
481         if (bad_address(pmd))
482                 goto bad;
483
484         pr_cont("PMD %lx ", pmd_val(*pmd));
485         if (!pmd_present(*pmd) || pmd_large(*pmd))
486                 goto out;
487
488         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
489         if (bad_address(pte))
490                 goto bad;
491
492         pr_cont("PTE %lx", pte_val(*pte));
493 out:
494         pr_cont("\n");
495         return;
496 bad:
497         pr_info("BAD\n");
498 }
499
500 #endif /* CONFIG_X86_64 */
501
502 /*
503  * Workaround for K8 erratum #93 & buggy BIOS.
504  *
505  * BIOS SMM functions are required to use a specific workaround
506  * to avoid corruption of the 64bit RIP register on C stepping K8.
507  *
508  * A lot of BIOS that didn't get tested properly miss this.
509  *
510  * The OS sees this as a page fault with the upper 32bits of RIP cleared.
511  * Try to work around it here.
512  *
513  * Note we only handle faults in kernel here.
514  * Does nothing on 32-bit.
515  */
516 static int is_errata93(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
517 {
518 #if defined(CONFIG_X86_64) && defined(CONFIG_CPU_SUP_AMD)
519         if (boot_cpu_data.x86_vendor != X86_VENDOR_AMD
520             || boot_cpu_data.x86 != 0xf)
521                 return 0;
522
523         if (address != regs->ip)
524                 return 0;
525
526         if ((address >> 32) != 0)
527                 return 0;
528
529         address |= 0xffffffffUL << 32;
530         if ((address >= (u64)_stext && address <= (u64)_etext) ||
531             (address >= MODULES_VADDR && address <= MODULES_END)) {
532                 printk_once(errata93_warning);
533                 regs->ip = address;
534                 return 1;
535         }
536 #endif
537         return 0;
538 }
539
540 /*
541  * Work around K8 erratum #100 K8 in compat mode occasionally jumps
542  * to illegal addresses >4GB.
543  *
544  * We catch this in the page fault handler because these addresses
545  * are not reachable. Just detect this case and return.  Any code
546  * segment in LDT is compatibility mode.
547  */
548 static int is_errata100(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
549 {
550 #ifdef CONFIG_X86_64
551         if ((regs->cs == __USER32_CS || (regs->cs & (1<<2))) && (address >> 32))
552                 return 1;
553 #endif
554         return 0;
555 }
556
557 static int is_f00f_bug(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
558 {
559 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
560         unsigned long nr;
561
562         /*
563          * Pentium F0 0F C7 C8 bug workaround:
564          */
565         if (boot_cpu_has_bug(X86_BUG_F00F)) {
566                 nr = (address - idt_descr.address) >> 3;
567
568                 if (nr == 6) {
569                         do_invalid_op(regs, 0);
570                         return 1;
571                 }
572         }
573 #endif
574         return 0;
575 }
576
577 static void show_ldttss(const struct desc_ptr *gdt, const char *name, u16 index)
578 {
579         u32 offset = (index >> 3) * sizeof(struct desc_struct);
580         unsigned long addr;
581         struct ldttss_desc desc;
582
583         if (index == 0) {
584                 pr_alert("%s: NULL\n", name);
585                 return;
586         }
587
588         if (offset + sizeof(struct ldttss_desc) >= gdt->size) {
589                 pr_alert("%s: 0x%hx -- out of bounds\n", name, index);
590                 return;
591         }
592
593         if (probe_kernel_read(&desc, (void *)(gdt->address + offset),
594                               sizeof(struct ldttss_desc))) {
595                 pr_alert("%s: 0x%hx -- GDT entry is not readable\n",
596                          name, index);
597                 return;
598         }
599
600         addr = desc.base0 | (desc.base1 << 16) | ((unsigned long)desc.base2 << 24);
601 #ifdef CONFIG_X86_64
602         addr |= ((u64)desc.base3 << 32);
603 #endif
604         pr_alert("%s: 0x%hx -- base=0x%lx limit=0x%x\n",
605                  name, index, addr, (desc.limit0 | (desc.limit1 << 16)));
606 }
607
608 static void
609 show_fault_oops(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long address)
610 {
611         if (!oops_may_print())
612                 return;
613
614         if (error_code & X86_PF_INSTR) {
615                 unsigned int level;
616                 pgd_t *pgd;
617                 pte_t *pte;
618
619                 pgd = __va(read_cr3_pa());
620                 pgd += pgd_index(address);
621
622                 pte = lookup_address_in_pgd(pgd, address, &level);
623
624                 if (pte && pte_present(*pte) && !pte_exec(*pte))
625                         pr_crit("kernel tried to execute NX-protected page - exploit attempt? (uid: %d)\n",
626                                 from_kuid(&init_user_ns, current_uid()));
627                 if (pte && pte_present(*pte) && pte_exec(*pte) &&
628                                 (pgd_flags(*pgd) & _PAGE_USER) &&
629                                 (__read_cr4() & X86_CR4_SMEP))
630                         pr_crit("unable to execute userspace code (SMEP?) (uid: %d)\n",
631                                 from_kuid(&init_user_ns, current_uid()));
632         }
633
634         if (address < PAGE_SIZE && !user_mode(regs))
635                 pr_alert("BUG: kernel NULL pointer dereference, address: %px\n",
636                         (void *)address);
637         else
638                 pr_alert("BUG: unable to handle page fault for address: %px\n",
639                         (void *)address);
640
641         pr_alert("#PF: %s %s in %s mode\n",
642                  (error_code & X86_PF_USER)  ? "user" : "supervisor",
643                  (error_code & X86_PF_INSTR) ? "instruction fetch" :
644                  (error_code & X86_PF_WRITE) ? "write access" :
645                                                "read access",
646                              user_mode(regs) ? "user" : "kernel");
647         pr_alert("#PF: error_code(0x%04lx) - %s\n", error_code,
648                  !(error_code & X86_PF_PROT) ? "not-present page" :
649                  (error_code & X86_PF_RSVD)  ? "reserved bit violation" :
650                  (error_code & X86_PF_PK)    ? "protection keys violation" :
651                                                "permissions violation");
652
653         if (!(error_code & X86_PF_USER) && user_mode(regs)) {
654                 struct desc_ptr idt, gdt;
655                 u16 ldtr, tr;
656
657                 /*
658                  * This can happen for quite a few reasons.  The more obvious
659                  * ones are faults accessing the GDT, or LDT.  Perhaps
660                  * surprisingly, if the CPU tries to deliver a benign or
661                  * contributory exception from user code and gets a page fault
662                  * during delivery, the page fault can be delivered as though
663                  * it originated directly from user code.  This could happen
664                  * due to wrong permissions on the IDT, GDT, LDT, TSS, or
665                  * kernel or IST stack.
666                  */
667                 store_idt(&idt);
668
669                 /* Usable even on Xen PV -- it's just slow. */
670                 native_store_gdt(&gdt);
671
672                 pr_alert("IDT: 0x%lx (limit=0x%hx) GDT: 0x%lx (limit=0x%hx)\n",
673                          idt.address, idt.size, gdt.address, gdt.size);
674
675                 store_ldt(ldtr);
676                 show_ldttss(&gdt, "LDTR", ldtr);
677
678                 store_tr(tr);
679                 show_ldttss(&gdt, "TR", tr);
680         }
681
682         dump_pagetable(address);
683 }
684
685 static noinline void
686 pgtable_bad(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
687             unsigned long address)
688 {
689         struct task_struct *tsk;
690         unsigned long flags;
691         int sig;
692
693         flags = oops_begin();
694         tsk = current;
695         sig = SIGKILL;
696
697         printk(KERN_ALERT "%s: Corrupted page table at address %lx\n",
698                tsk->comm, address);
699         dump_pagetable(address);
700
701         if (__die("Bad pagetable", regs, error_code))
702                 sig = 0;
703
704         oops_end(flags, regs, sig);
705 }
706
707 static void set_signal_archinfo(unsigned long address,
708                                 unsigned long error_code)
709 {
710         struct task_struct *tsk = current;
711
712         /*
713          * To avoid leaking information about the kernel page
714          * table layout, pretend that user-mode accesses to
715          * kernel addresses are always protection faults.
716          *
717          * NB: This means that failed vsyscalls with vsyscall=none
718          * will have the PROT bit.  This doesn't leak any
719          * information and does not appear to cause any problems.
720          */
721         if (address >= TASK_SIZE_MAX)
722                 error_code |= X86_PF_PROT;
723
724         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_PF;
725         tsk->thread.error_code = error_code | X86_PF_USER;
726         tsk->thread.cr2 = address;
727 }
728
729 static noinline void
730 no_context(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
731            unsigned long address, int signal, int si_code)
732 {
733         struct task_struct *tsk = current;
734         unsigned long flags;
735         int sig;
736
737         if (user_mode(regs)) {
738                 /*
739                  * This is an implicit supervisor-mode access from user
740                  * mode.  Bypass all the kernel-mode recovery code and just
741                  * OOPS.
742                  */
743                 goto oops;
744         }
745
746         /* Are we prepared to handle this kernel fault? */
747         if (fixup_exception(regs, X86_TRAP_PF, error_code, address)) {
748                 /*
749                  * Any interrupt that takes a fault gets the fixup. This makes
750                  * the below recursive fault logic only apply to a faults from
751                  * task context.
752                  */
753                 if (in_interrupt())
754                         return;
755
756                 /*
757                  * Per the above we're !in_interrupt(), aka. task context.
758                  *
759                  * In this case we need to make sure we're not recursively
760                  * faulting through the emulate_vsyscall() logic.
761                  */
762                 if (current->thread.sig_on_uaccess_err && signal) {
763                         set_signal_archinfo(address, error_code);
764
765                         /* XXX: hwpoison faults will set the wrong code. */
766                         force_sig_fault(signal, si_code, (void __user *)address);
767                 }
768
769                 /*
770                  * Barring that, we can do the fixup and be happy.
771                  */
772                 return;
773         }
774
775 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
776         /*
777          * Stack overflow?  During boot, we can fault near the initial
778          * stack in the direct map, but that's not an overflow -- check
779          * that we're in vmalloc space to avoid this.
780          */
781         if (is_vmalloc_addr((void *)address) &&
782             (((unsigned long)tsk->stack - 1 - address < PAGE_SIZE) ||
783              address - ((unsigned long)tsk->stack + THREAD_SIZE) < PAGE_SIZE)) {
784                 unsigned long stack = __this_cpu_ist_top_va(DF) - sizeof(void *);
785                 /*
786                  * We're likely to be running with very little stack space
787                  * left.  It's plausible that we'd hit this condition but
788                  * double-fault even before we get this far, in which case
789                  * we're fine: the double-fault handler will deal with it.
790                  *
791                  * We don't want to make it all the way into the oops code
792                  * and then double-fault, though, because we're likely to
793                  * break the console driver and lose most of the stack dump.
794                  */
795                 asm volatile ("movq %[stack], %%rsp\n\t"
796                               "call handle_stack_overflow\n\t"
797                               "1: jmp 1b"
798                               : ASM_CALL_CONSTRAINT
799                               : "D" ("kernel stack overflow (page fault)"),
800                                 "S" (regs), "d" (address),
801                                 [stack] "rm" (stack));
802                 unreachable();
803         }
804 #endif
805
806         /*
807          * 32-bit:
808          *
809          *   Valid to do another page fault here, because if this fault
810          *   had been triggered by is_prefetch fixup_exception would have
811          *   handled it.
812          *
813          * 64-bit:
814          *
815          *   Hall of shame of CPU/BIOS bugs.
816          */
817         if (is_prefetch(regs, error_code, address))
818                 return;
819
820         if (is_errata93(regs, address))
821                 return;
822
823         /*
824          * Buggy firmware could access regions which might page fault, try to
825          * recover from such faults.
826          */
827         if (IS_ENABLED(CONFIG_EFI))
828                 efi_recover_from_page_fault(address);
829
830 oops:
831         /*
832          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
833          * terminate things with extreme prejudice:
834          */
835         flags = oops_begin();
836
837         show_fault_oops(regs, error_code, address);
838
839         if (task_stack_end_corrupted(tsk))
840                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
841
842         sig = SIGKILL;
843         if (__die("Oops", regs, error_code))
844                 sig = 0;
845
846         /* Executive summary in case the body of the oops scrolled away */
847         printk(KERN_DEFAULT "CR2: %016lx\n", address);
848
849         oops_end(flags, regs, sig);
850 }
851
852 /*
853  * Print out info about fatal segfaults, if the show_unhandled_signals
854  * sysctl is set:
855  */
856 static inline void
857 show_signal_msg(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
858                 unsigned long address, struct task_struct *tsk)
859 {
860         const char *loglvl = task_pid_nr(tsk) > 1 ? KERN_INFO : KERN_EMERG;
861
862         if (!unhandled_signal(tsk, SIGSEGV))
863                 return;
864
865         if (!printk_ratelimit())
866                 return;
867
868         printk("%s%s[%d]: segfault at %lx ip %px sp %px error %lx",
869                 loglvl, tsk->comm, task_pid_nr(tsk), address,
870                 (void *)regs->ip, (void *)regs->sp, error_code);
871
872         print_vma_addr(KERN_CONT " in ", regs->ip);
873
874         printk(KERN_CONT "\n");
875
876         show_opcodes(regs, loglvl);
877 }
878
879 /*
880  * The (legacy) vsyscall page is the long page in the kernel portion
881  * of the address space that has user-accessible permissions.
882  */
883 static bool is_vsyscall_vaddr(unsigned long vaddr)
884 {
885         return unlikely((vaddr & PAGE_MASK) == VSYSCALL_ADDR);
886 }
887
888 static void
889 __bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
890                        unsigned long address, u32 pkey, int si_code)
891 {
892         struct task_struct *tsk = current;
893
894         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
895         if (user_mode(regs) && (error_code & X86_PF_USER)) {
896                 /*
897                  * It's possible to have interrupts off here:
898                  */
899                 local_irq_enable();
900
901                 /*
902                  * Valid to do another page fault here because this one came
903                  * from user space:
904                  */
905                 if (is_prefetch(regs, error_code, address))
906                         return;
907
908                 if (is_errata100(regs, address))
909                         return;
910
911                 /*
912                  * To avoid leaking information about the kernel page table
913                  * layout, pretend that user-mode accesses to kernel addresses
914                  * are always protection faults.
915                  */
916                 if (address >= TASK_SIZE_MAX)
917                         error_code |= X86_PF_PROT;
918
919                 if (likely(show_unhandled_signals))
920                         show_signal_msg(regs, error_code, address, tsk);
921
922                 set_signal_archinfo(address, error_code);
923
924                 if (si_code == SEGV_PKUERR)
925                         force_sig_pkuerr((void __user *)address, pkey);
926
927                 force_sig_fault(SIGSEGV, si_code, (void __user *)address);
928
929                 return;
930         }
931
932         if (is_f00f_bug(regs, address))
933                 return;
934
935         no_context(regs, error_code, address, SIGSEGV, si_code);
936 }
937
938 static noinline void
939 bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
940                      unsigned long address)
941 {
942         __bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, 0, SEGV_MAPERR);
943 }
944
945 static void
946 __bad_area(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
947            unsigned long address, u32 pkey, int si_code)
948 {
949         struct mm_struct *mm = current->mm;
950         /*
951          * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
952          * Fix it, but check if it's kernel or user first..
953          */
954         up_read(&mm->mmap_sem);
955
956         __bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, pkey, si_code);
957 }
958
959 static noinline void
960 bad_area(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long address)
961 {
962         __bad_area(regs, error_code, address, 0, SEGV_MAPERR);
963 }
964
965 static inline bool bad_area_access_from_pkeys(unsigned long error_code,
966                 struct vm_area_struct *vma)
967 {
968         /* This code is always called on the current mm */
969         bool foreign = false;
970
971         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_OSPKE))
972                 return false;
973         if (error_code & X86_PF_PK)
974                 return true;
975         /* this checks permission keys on the VMA: */
976         if (!arch_vma_access_permitted(vma, (error_code & X86_PF_WRITE),
977                                        (error_code & X86_PF_INSTR), foreign))
978                 return true;
979         return false;
980 }
981
982 static noinline void
983 bad_area_access_error(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
984                       unsigned long address, struct vm_area_struct *vma)
985 {
986         /*
987          * This OSPKE check is not strictly necessary at runtime.
988          * But, doing it this way allows compiler optimizations
989          * if pkeys are compiled out.
990          */
991         if (bad_area_access_from_pkeys(error_code, vma)) {
992                 /*
993                  * A protection key fault means that the PKRU value did not allow
994                  * access to some PTE.  Userspace can figure out what PKRU was
995                  * from the XSAVE state.  This function captures the pkey from
996                  * the vma and passes it to userspace so userspace can discover
997                  * which protection key was set on the PTE.
998                  *
999                  * If we get here, we know that the hardware signaled a X86_PF_PK
1000                  * fault and that there was a VMA once we got in the fault
1001                  * handler.  It does *not* guarantee that the VMA we find here
1002                  * was the one that we faulted on.
1003                  *
1004                  * 1. T1   : mprotect_key(foo, PAGE_SIZE, pkey=4);
1005                  * 2. T1   : set PKRU to deny access to pkey=4, touches page
1006                  * 3. T1   : faults...
1007                  * 4.    T2: mprotect_key(foo, PAGE_SIZE, pkey=5);
1008                  * 5. T1   : enters fault handler, takes mmap_sem, etc...
1009                  * 6. T1   : reaches here, sees vma_pkey(vma)=5, when we really
1010                  *           faulted on a pte with its pkey=4.
1011                  */
1012                 u32 pkey = vma_pkey(vma);
1013
1014                 __bad_area(regs, error_code, address, pkey, SEGV_PKUERR);
1015         } else {
1016                 __bad_area(regs, error_code, address, 0, SEGV_ACCERR);
1017         }
1018 }
1019
1020 static void
1021 do_sigbus(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long address,
1022           vm_fault_t fault)
1023 {
1024         /* Kernel mode? Handle exceptions or die: */
1025         if (!(error_code & X86_PF_USER)) {
1026                 no_context(regs, error_code, address, SIGBUS, BUS_ADRERR);
1027                 return;
1028         }
1029
1030         /* User-space => ok to do another page fault: */
1031         if (is_prefetch(regs, error_code, address))
1032                 return;
1033
1034         set_signal_archinfo(address, error_code);
1035
1036 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
1037         if (fault & (VM_FAULT_HWPOISON|VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)) {
1038                 struct task_struct *tsk = current;
1039                 unsigned lsb = 0;
1040
1041                 pr_err(
1042         "MCE: Killing %s:%d due to hardware memory corruption fault at %lx\n",
1043                         tsk->comm, tsk->pid, address);
1044                 if (fault & VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
1045                         lsb = hstate_index_to_shift(VM_FAULT_GET_HINDEX(fault));
1046                 if (fault & VM_FAULT_HWPOISON)
1047                         lsb = PAGE_SHIFT;
1048                 force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR, (void __user *)address, lsb);
1049                 return;
1050         }
1051 #endif
1052         force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, (void __user *)address);
1053 }
1054
1055 static noinline void
1056 mm_fault_error(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
1057                unsigned long address, vm_fault_t fault)
1058 {
1059         if (fatal_signal_pending(current) && !(error_code & X86_PF_USER)) {
1060                 no_context(regs, error_code, address, 0, 0);
1061                 return;
1062         }
1063
1064         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
1065                 /* Kernel mode? Handle exceptions or die: */
1066                 if (!(error_code & X86_PF_USER)) {
1067                         no_context(regs, error_code, address,
1068                                    SIGSEGV, SEGV_MAPERR);
1069                         return;
1070                 }
1071
1072                 /*
1073                  * We ran out of memory, call the OOM killer, and return the
1074                  * userspace (which will retry the fault, or kill us if we got
1075                  * oom-killed):
1076                  */
1077                 pagefault_out_of_memory();
1078         } else {
1079                 if (fault & (VM_FAULT_SIGBUS|VM_FAULT_HWPOISON|
1080                              VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
1081                         do_sigbus(regs, error_code, address, fault);
1082                 else if (fault & VM_FAULT_SIGSEGV)
1083                         bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address);
1084                 else
1085                         BUG();
1086         }
1087 }
1088
1089 static int spurious_kernel_fault_check(unsigned long error_code, pte_t *pte)
1090 {
1091         if ((error_code & X86_PF_WRITE) && !pte_write(*pte))
1092                 return 0;
1093
1094         if ((error_code & X86_PF_INSTR) && !pte_exec(*pte))
1095                 return 0;
1096
1097         return 1;
1098 }
1099
1100 /*
1101  * Handle a spurious fault caused by a stale TLB entry.
1102  *
1103  * This allows us to lazily refresh the TLB when increasing the
1104  * permissions of a kernel page (RO -> RW or NX -> X).  Doing it
1105  * eagerly is very expensive since that implies doing a full
1106  * cross-processor TLB flush, even if no stale TLB entries exist
1107  * on other processors.
1108  *
1109  * Spurious faults may only occur if the TLB contains an entry with
1110  * fewer permission than the page table entry.  Non-present (P = 0)
1111  * and reserved bit (R = 1) faults are never spurious.
1112  *
1113  * There are no security implications to leaving a stale TLB when
1114  * increasing the permissions on a page.
1115  *
1116  * Returns non-zero if a spurious fault was handled, zero otherwise.
1117  *
1118  * See Intel Developer's Manual Vol 3 Section 4.10.4.3, bullet 3
1119  * (Optional Invalidation).
1120  */
1121 static noinline int
1122 spurious_kernel_fault(unsigned long error_code, unsigned long address)
1123 {
1124         pgd_t *pgd;
1125         p4d_t *p4d;
1126         pud_t *pud;
1127         pmd_t *pmd;
1128         pte_t *pte;
1129         int ret;
1130
1131         /*
1132          * Only writes to RO or instruction fetches from NX may cause
1133          * spurious faults.
1134          *
1135          * These could be from user or supervisor accesses but the TLB
1136          * is only lazily flushed after a kernel mapping protection
1137          * change, so user accesses are not expected to cause spurious
1138          * faults.
1139          */
1140         if (error_code != (X86_PF_WRITE | X86_PF_PROT) &&
1141             error_code != (X86_PF_INSTR | X86_PF_PROT))
1142                 return 0;
1143
1144         pgd = init_mm.pgd + pgd_index(address);
1145         if (!pgd_present(*pgd))
1146                 return 0;
1147
1148         p4d = p4d_offset(pgd, address);
1149         if (!p4d_present(*p4d))
1150                 return 0;
1151
1152         if (p4d_large(*p4d))
1153                 return spurious_kernel_fault_check(error_code, (pte_t *) p4d);
1154
1155         pud = pud_offset(p4d, address);
1156         if (!pud_present(*pud))
1157                 return 0;
1158
1159         if (pud_large(*pud))
1160                 return spurious_kernel_fault_check(error_code, (pte_t *) pud);
1161
1162         pmd = pmd_offset(pud, address);
1163         if (!pmd_present(*pmd))
1164                 return 0;
1165
1166         if (pmd_large(*pmd))
1167                 return spurious_kernel_fault_check(error_code, (pte_t *) pmd);
1168
1169         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
1170         if (!pte_present(*pte))
1171                 return 0;
1172
1173         ret = spurious_kernel_fault_check(error_code, pte);
1174         if (!ret)
1175                 return 0;
1176
1177         /*
1178          * Make sure we have permissions in PMD.
1179          * If not, then there's a bug in the page tables:
1180          */
1181         ret = spurious_kernel_fault_check(error_code, (pte_t *) pmd);
1182         WARN_ONCE(!ret, "PMD has incorrect permission bits\n");
1183
1184         return ret;
1185 }
1186 NOKPROBE_SYMBOL(spurious_kernel_fault);
1187
1188 int show_unhandled_signals = 1;
1189
1190 static inline int
1191 access_error(unsigned long error_code, struct vm_area_struct *vma)
1192 {
1193         /* This is only called for the current mm, so: */
1194         bool foreign = false;
1195
1196         /*
1197          * Read or write was blocked by protection keys.  This is
1198          * always an unconditional error and can never result in
1199          * a follow-up action to resolve the fault, like a COW.
1200          */
1201         if (error_code & X86_PF_PK)
1202                 return 1;
1203
1204         /*
1205          * Make sure to check the VMA so that we do not perform
1206          * faults just to hit a X86_PF_PK as soon as we fill in a
1207          * page.
1208          */
1209         if (!arch_vma_access_permitted(vma, (error_code & X86_PF_WRITE),
1210                                        (error_code & X86_PF_INSTR), foreign))
1211                 return 1;
1212
1213         if (error_code & X86_PF_WRITE) {
1214                 /* write, present and write, not present: */
1215                 if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_WRITE)))
1216                         return 1;
1217                 return 0;
1218         }
1219
1220         /* read, present: */
1221         if (unlikely(error_code & X86_PF_PROT))
1222                 return 1;
1223
1224         /* read, not present: */
1225         if (unlikely(!vma_is_accessible(vma)))
1226                 return 1;
1227
1228         return 0;
1229 }
1230
1231 static int fault_in_kernel_space(unsigned long address)
1232 {
1233         /*
1234          * On 64-bit systems, the vsyscall page is at an address above
1235          * TASK_SIZE_MAX, but is not considered part of the kernel
1236          * address space.
1237          */
1238         if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_64) && is_vsyscall_vaddr(address))
1239                 return false;
1240
1241         return address >= TASK_SIZE_MAX;
1242 }
1243
1244 /*
1245  * Called for all faults where 'address' is part of the kernel address
1246  * space.  Might get called for faults that originate from *code* that
1247  * ran in userspace or the kernel.
1248  */
1249 static void
1250 do_kern_addr_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long hw_error_code,
1251                    unsigned long address)
1252 {
1253         /*
1254          * Protection keys exceptions only happen on user pages.  We
1255          * have no user pages in the kernel portion of the address
1256          * space, so do not expect them here.
1257          */
1258         WARN_ON_ONCE(hw_error_code & X86_PF_PK);
1259
1260         /*
1261          * We can fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
1262          * 'reference' page table is init_mm.pgd.
1263          *
1264          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
1265          * be in an interrupt or a critical region, and should
1266          * only copy the information from the master page table,
1267          * nothing more.
1268          *
1269          * Before doing this on-demand faulting, ensure that the
1270          * fault is not any of the following:
1271          * 1. A fault on a PTE with a reserved bit set.
1272          * 2. A fault caused by a user-mode access.  (Do not demand-
1273          *    fault kernel memory due to user-mode accesses).
1274          * 3. A fault caused by a page-level protection violation.
1275          *    (A demand fault would be on a non-present page which
1276          *     would have X86_PF_PROT==0).
1277          */
1278         if (!(hw_error_code & (X86_PF_RSVD | X86_PF_USER | X86_PF_PROT))) {
1279                 if (vmalloc_fault(address) >= 0)
1280                         return;
1281         }
1282
1283         /* Was the fault spurious, caused by lazy TLB invalidation? */
1284         if (spurious_kernel_fault(hw_error_code, address))
1285                 return;
1286
1287         /* kprobes don't want to hook the spurious faults: */
1288         if (kprobe_page_fault(regs, X86_TRAP_PF))
1289                 return;
1290
1291         /*
1292          * Note, despite being a "bad area", there are quite a few
1293          * acceptable reasons to get here, such as erratum fixups
1294          * and handling kernel code that can fault, like get_user().
1295          *
1296          * Don't take the mm semaphore here. If we fixup a prefetch
1297          * fault we could otherwise deadlock:
1298          */
1299         bad_area_nosemaphore(regs, hw_error_code, address);
1300 }
1301 NOKPROBE_SYMBOL(do_kern_addr_fault);
1302
1303 /* Handle faults in the user portion of the address space */
1304 static inline
1305 void do_user_addr_fault(struct pt_regs *regs,
1306                         unsigned long hw_error_code,
1307                         unsigned long address)
1308 {
1309         struct vm_area_struct *vma;
1310         struct task_struct *tsk;
1311         struct mm_struct *mm;
1312         vm_fault_t fault, major = 0;
1313         unsigned int flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;
1314
1315         tsk = current;
1316         mm = tsk->mm;
1317
1318         /* kprobes don't want to hook the spurious faults: */
1319         if (unlikely(kprobe_page_fault(regs, X86_TRAP_PF)))
1320                 return;
1321
1322         /*
1323          * Reserved bits are never expected to be set on
1324          * entries in the user portion of the page tables.
1325          */
1326         if (unlikely(hw_error_code & X86_PF_RSVD))
1327                 pgtable_bad(regs, hw_error_code, address);
1328
1329         /*
1330          * If SMAP is on, check for invalid kernel (supervisor) access to user
1331          * pages in the user address space.  The odd case here is WRUSS,
1332          * which, according to the preliminary documentation, does not respect
1333          * SMAP and will have the USER bit set so, in all cases, SMAP
1334          * enforcement appears to be consistent with the USER bit.
1335          */
1336         if (unlikely(cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_SMAP) &&
1337                      !(hw_error_code & X86_PF_USER) &&
1338                      !(regs->flags & X86_EFLAGS_AC)))
1339         {
1340                 bad_area_nosemaphore(regs, hw_error_code, address);
1341                 return;
1342         }
1343
1344         /*
1345          * If we're in an interrupt, have no user context or are running
1346          * in a region with pagefaults disabled then we must not take the fault
1347          */
1348         if (unlikely(faulthandler_disabled() || !mm)) {
1349                 bad_area_nosemaphore(regs, hw_error_code, address);
1350                 return;
1351         }
1352
1353         /*
1354          * It's safe to allow irq's after cr2 has been saved and the
1355          * vmalloc fault has been handled.
1356          *
1357          * User-mode registers count as a user access even for any
1358          * potential system fault or CPU buglet:
1359          */
1360         if (user_mode(regs)) {
1361                 local_irq_enable();
1362                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
1363         } else {
1364                 if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
1365                         local_irq_enable();
1366         }
1367
1368         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);
1369
1370         if (hw_error_code & X86_PF_WRITE)
1371                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
1372         if (hw_error_code & X86_PF_INSTR)
1373                 flags |= FAULT_FLAG_INSTRUCTION;
1374
1375 #ifdef CONFIG_X86_64
1376         /*
1377          * Faults in the vsyscall page might need emulation.  The
1378          * vsyscall page is at a high address (>PAGE_OFFSET), but is
1379          * considered to be part of the user address space.
1380          *
1381          * The vsyscall page does not have a "real" VMA, so do this
1382          * emulation before we go searching for VMAs.
1383          *
1384          * PKRU never rejects instruction fetches, so we don't need
1385          * to consider the PF_PK bit.
1386          */
1387         if (is_vsyscall_vaddr(address)) {
1388                 if (emulate_vsyscall(hw_error_code, regs, address))
1389                         return;
1390         }
1391 #endif
1392
1393         /*
1394          * Kernel-mode access to the user address space should only occur
1395          * on well-defined single instructions listed in the exception
1396          * tables.  But, an erroneous kernel fault occurring outside one of
1397          * those areas which also holds mmap_sem might deadlock attempting
1398          * to validate the fault against the address space.
1399          *
1400          * Only do the expensive exception table search when we might be at
1401          * risk of a deadlock.  This happens if we
1402          * 1. Failed to acquire mmap_sem, and
1403          * 2. The access did not originate in userspace.
1404          */
1405         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
1406                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->ip)) {
1407                         /*
1408                          * Fault from code in kernel from
1409                          * which we do not expect faults.
1410                          */
1411                         bad_area_nosemaphore(regs, hw_error_code, address);
1412                         return;
1413                 }
1414 retry:
1415                 down_read(&mm->mmap_sem);
1416         } else {
1417                 /*
1418                  * The above down_read_trylock() might have succeeded in
1419                  * which case we'll have missed the might_sleep() from
1420                  * down_read():
1421                  */
1422                 might_sleep();
1423         }
1424
1425         vma = find_vma(mm, address);
1426         if (unlikely(!vma)) {
1427                 bad_area(regs, hw_error_code, address);
1428                 return;
1429         }
1430         if (likely(vma->vm_start <= address))
1431                 goto good_area;
1432         if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))) {
1433                 bad_area(regs, hw_error_code, address);
1434                 return;
1435         }
1436         if (unlikely(expand_stack(vma, address))) {
1437                 bad_area(regs, hw_error_code, address);
1438                 return;
1439         }
1440
1441         /*
1442          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
1443          * we can handle it..
1444          */
1445 good_area:
1446         if (unlikely(access_error(hw_error_code, vma))) {
1447                 bad_area_access_error(regs, hw_error_code, address, vma);
1448                 return;
1449         }
1450
1451         /*
1452          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
1453          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
1454          * the fault.  Since we never set FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT, if
1455          * we get VM_FAULT_RETRY back, the mmap_sem has been unlocked.
1456          *
1457          * Note that handle_userfault() may also release and reacquire mmap_sem
1458          * (and not return with VM_FAULT_RETRY), when returning to userland to
1459          * repeat the page fault later with a VM_FAULT_NOPAGE retval
1460          * (potentially after handling any pending signal during the return to
1461          * userland). The return to userland is identified whenever
1462          * FAULT_FLAG_USER|FAULT_FLAG_KILLABLE are both set in flags.
1463          */
1464         fault = handle_mm_fault(vma, address, flags);
1465         major |= fault & VM_FAULT_MAJOR;
1466
1467         /* Quick path to respond to signals */
1468         if (fault_signal_pending(fault, regs)) {
1469                 if (!user_mode(regs))
1470                         no_context(regs, hw_error_code, address, SIGBUS,
1471                                    BUS_ADRERR);
1472                 return;
1473         }
1474
1475         /*
1476          * If we need to retry the mmap_sem has already been released,
1477          * and if there is a fatal signal pending there is no guarantee
1478          * that we made any progress. Handle this case first.
1479          */
1480         if (unlikely((fault & VM_FAULT_RETRY) &&
1481                      (flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY))) {
1482                 flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
1483                 goto retry;
1484         }
1485
1486         up_read(&mm->mmap_sem);
1487         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
1488                 mm_fault_error(regs, hw_error_code, address, fault);
1489                 return;
1490         }
1491
1492         /*
1493          * Major/minor page fault accounting. If any of the events
1494          * returned VM_FAULT_MAJOR, we account it as a major fault.
1495          */
1496         if (major) {
1497                 tsk->maj_flt++;
1498                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MAJ, 1, regs, address);
1499         } else {
1500                 tsk->min_flt++;
1501                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MIN, 1, regs, address);
1502         }
1503
1504         check_v8086_mode(regs, address, tsk);
1505 }
1506 NOKPROBE_SYMBOL(do_user_addr_fault);
1507
1508 static __always_inline void
1509 trace_page_fault_entries(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
1510                          unsigned long address)
1511 {
1512         if (!trace_pagefault_enabled())
1513                 return;
1514
1515         if (user_mode(regs))
1516                 trace_page_fault_user(address, regs, error_code);
1517         else
1518                 trace_page_fault_kernel(address, regs, error_code);
1519 }
1520
1521 dotraplinkage void
1522 do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long hw_error_code,
1523                 unsigned long address)
1524 {
1525         prefetchw(&current->mm->mmap_sem);
1526         trace_page_fault_entries(regs, hw_error_code, address);
1527
1528         if (unlikely(kmmio_fault(regs, address)))
1529                 return;
1530
1531         /* Was the fault on kernel-controlled part of the address space? */
1532         if (unlikely(fault_in_kernel_space(address)))
1533                 do_kern_addr_fault(regs, hw_error_code, address);
1534         else
1535                 do_user_addr_fault(regs, hw_error_code, address);
1536 }
1537 NOKPROBE_SYMBOL(do_page_fault);