kernel/linux/arch/cris/mm/fault.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/cris/mm/fault.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2000, 2001  Axis Communications AB
   5  *
   6  *  Authors:  Bjorn Wesen
   7  *
   8  *  $Log: fault.c,v $
   9  *  Revision 1.1.1.1  2006/04/12 06:24:47  michaelc
  10  *  Original Broadcom V3.06.02V release
  11  *
  12  *  Revision 1.11  2004/05/14 07:58:05  starvik
  13  *  Merge of changes from 2.4
  14  *
  15  *  Revision 1.10  2003/10/27 14:51:24  starvik
  16  *  Removed debugcode
  17  *
  18  *  Revision 1.9  2003/10/27 14:50:42  starvik
  19  *  Changed do_page_fault signature
  20  *
  21  *  Revision 1.8  2003/07/04 13:02:48  tobiasa
  22  *  Moved code snippet from arch/cris/mm/fault.c that searches for fixup code
  23  *  to seperate function in arch-specific files.
  24  *
  25  *  Revision 1.7  2003/01/22 06:48:38  starvik
  26  *  Fixed warnings issued by GCC 3.2.1
  27  *
  28  *  Revision 1.6  2003/01/09 14:42:52  starvik
  29  *  Merge of Linux 2.5.55
  30  *
  31  *  Revision 1.5  2002/12/11 14:44:48  starvik
  32  *  Extracted v10 (ETRAX 100LX) specific stuff to arch/cris/arch-v10/mm
  33  *
  34  *  Revision 1.4  2002/11/13 15:10:28  starvik
  35  *  pte_offset has been renamed to pte_offset_kernel
  36  *
  37  *  Revision 1.3  2002/11/05 06:45:13  starvik
  38  *  Merge of Linux 2.5.45
  39  *
  40  *  Revision 1.2  2001/12/18 13:35:22  bjornw
  41  *  Applied the 2.4.13->2.4.16 CRIS patch to 2.5.1 (is a copy of 2.4.15).
  42  *
  43  *  Revision 1.20  2001/11/22 13:34:06  bjornw
  44  *  * Bug workaround (LX TR89): force a rerun of the whole of an interrupted
  45  *    unaligned write, because the second half of the write will be corrupted
  46  *    otherwise. Affected unaligned writes spanning not-yet mapped pages.
  47  *  * Optimization: use the wr_rd bit in R_MMU_CAUSE to know whether a miss
  48  *    was due to a read or a write (before we didn't know this until the next
  49  *    restart of the interrupted instruction, thus wasting one fault-irq)
  50  *
  51  *  Revision 1.19  2001/11/12 19:02:10  pkj
  52  *  Fixed compiler warnings.
  53  *
  54  *  Revision 1.18  2001/07/18 22:14:32  bjornw
  55  *  Enable interrupts in the bulk of do_page_fault
  56  *
  57  *  Revision 1.17  2001/07/18 13:07:23  bjornw
  58  *  * Detect non-existant PTE's in vmalloc pmd synchronization
  59  *  * Remove comment about fast-paths for VMALLOC_START etc, because all that
  60  *    was totally bogus anyway it turned out :)
  61  *  * Fix detection of vmalloc-area synchronization
  62  *  * Add some comments
  63  *
  64  *  Revision 1.16  2001/06/13 00:06:08  bjornw
  65  *  current_pgd should be volatile
  66  *
  67  *  Revision 1.15  2001/06/13 00:02:23  bjornw
  68  *  Use a separate variable to store the current pgd to avoid races in schedule
  69  *
  70  *  Revision 1.14  2001/05/16 17:41:07  hp
  71  *  Last comment tweak further tweaked.
  72  *
  73  *  Revision 1.13  2001/05/15 00:58:44  hp
  74  *  Expand a bit on the comment why we compare address >= TASK_SIZE rather
  75  *  than >= VMALLOC_START.
  76  *
  77  *  Revision 1.12  2001/04/04 10:51:14  bjornw
  78  *  mmap_sem is grabbed for reading
  79  *
  80  *  Revision 1.11  2001/03/23 07:36:07  starvik
  81  *  Corrected according to review remarks
  82  *
  83  *  Revision 1.10  2001/03/21 16:10:11  bjornw
  84  *  CRIS_FRAME_FIXUP not needed anymore, use FRAME_NORMAL
  85  *
  86  *  Revision 1.9  2001/03/05 13:22:20  bjornw
  87  *  Spell-fix and fix in vmalloc_fault handling
  88  *
  89  *  Revision 1.8  2000/11/22 14:45:31  bjornw
  90  *  * 2.4.0-test10 removed the set_pgdir instantaneous kernel global mapping
  91  *    into all processes. Instead we fill in the missing PTE entries on demand.
  92  *
  93  *  Revision 1.7  2000/11/21 16:39:09  bjornw
  94  *  fixup switches frametype
  95  *
  96  *  Revision 1.6  2000/11/17 16:54:08  bjornw
  97  *  More detailed siginfo reporting
  98  *
  99  *
 100  */
 101
 102 #include <linux/mm.h>
 103 #include <linux/interrupt.h>
 104 #include <linux/module.h>
 105 #include <asm/uaccess.h>
 106
 107 extern int find_fixup_code(struct pt_regs *);
 108 extern void die_if_kernel(const char *, struct pt_regs *, long);
 109
 110 /* debug of low-level TLB reload */
 111 #undef DEBUG
 112
 113 #ifdef DEBUG
 114 #define D(x) x
 115 #else
 116 #define D(x)
 117 #endif
 118
 119 /* debug of higher-level faults */
 120 #define DPG(x)
 121
 122 /* current active page directory */
 123
 124 volatile pgd_t *current_pgd;
 125
 126 /*
 127  * This routine handles page faults.  It determines the address,
 128  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
 129  * routines.
 130  *
 131  * Notice that the address we're given is aligned to the page the fault
 132  * occurred in, since we only get the PFN in R_MMU_CAUSE not the complete
 133  * address.
 134  *
 135  * error_code:
 136  *      bit 0 == 0 means no page found, 1 means protection fault
 137  *      bit 1 == 0 means read, 1 means write
 138  *
 139  * If this routine detects a bad access, it returns 1, otherwise it
 140  * returns 0.
 141  */
 142
 143 asmlinkage void
 144 do_page_fault(unsigned long address, struct pt_regs *regs,
 145               int protection, int writeaccess)
 146 {
 147         struct task_struct *tsk;
 148         struct mm_struct *mm;
 149         struct vm_area_struct * vma;
 150         siginfo_t info;
 151
 152         D(printk("Page fault for %X at %X, prot %d write %d\n",
 153                  address, regs->erp, protection, writeaccess));
 154
 155         tsk = current;
 156
 157         /*
 158          * We fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
 159          * 'reference' page table is init_mm.pgd.
 160          *
 161          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
 162          * be in an interrupt or a critical region, and should
 163          * only copy the information from the master page table,
 164          * nothing more.
 165          *
 166          * NOTE2: This is done so that, when updating the vmalloc
 167          * mappings we don't have to walk all processes pgdirs and
 168          * add the high mappings all at once. Instead we do it as they
 169          * are used. However vmalloc'ed page entries have the PAGE_GLOBAL
 170          * bit set so sometimes the TLB can use a lingering entry.
 171          *
 172          * This verifies that the fault happens in kernel space
 173          * and that the fault was not a protection error (error_code & 1).
 174          */
 175
 176         if (address >= VMALLOC_START &&
 177             !protection &&
 178             !user_mode(regs))
 179                 goto vmalloc_fault;
 180
 181         /* we can and should enable interrupts at this point */
 182         sti();
 183
 184         mm = tsk->mm;
 185         info.si_code = SEGV_MAPERR;
 186
 187         /*
 188          * If we're in an interrupt or have no user
 189          * context, we must not take the fault..
 190          */
 191
 192         if (in_interrupt() || !mm)
 193                 goto no_context;
 194
 195         down_read(&mm->mmap_sem);
 196         vma = find_vma(mm, address);
 197         if (!vma)
 198                 goto bad_area;
 199         if (vma->vm_start <= address)
 200                 goto good_area;
 201         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
 202                 goto bad_area;
 203         if (user_mode(regs)) {
 204                 /*
 205                  * accessing the stack below usp is always a bug.
 206                  * we get page-aligned addresses so we can only check
 207                  * if we're within a page from usp, but that might be
 208                  * enough to catch brutal errors at least.
 209                  */
 210                 if (address + PAGE_SIZE < rdusp())
 211                         goto bad_area;
 212         }
 213         if (expand_stack(vma, address))
 214                 goto bad_area;
 215
 216         /*
 217          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
 218          * we can handle it..
 219          */
 220
 221  good_area:
 222         info.si_code = SEGV_ACCERR;
 223
 224         /* first do some preliminary protection checks */
 225
 226         if (writeaccess) {
 227                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
 228                         goto bad_area;
 229         } else {
 230                 if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC)))
 231                         goto bad_area;
 232         }
 233
 234         /*
 235          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
 236          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
 237          * the fault.
 238          */
 239
 240         switch (handle_mm_fault(mm, vma, address, writeaccess)) {
 241         case 1:
 242                 tsk->min_flt++;
 243                 break;
 244         case 2:
 245                 tsk->maj_flt++;
 246                 break;
 247         case 0:
 248                 goto do_sigbus;
 249         default:
 250                 goto out_of_memory;
 251         }
 252
 253         up_read(&mm->mmap_sem);
 254         return;
 255
 256         /*
 257          * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
 258          * Fix it, but check if it's kernel or user first..
 259          */
 260
 261  bad_area:
 262         up_read(&mm->mmap_sem);
 263
 264  bad_area_nosemaphore:
 265         DPG(show_registers(regs));
 266
 267         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
 268
 269         if (user_mode(regs)) {
 270                 info.si_signo = SIGSEGV;
 271                 info.si_errno = 0;
 272                 /* info.si_code has been set above */
 273                 info.si_addr = (void *)address;
 274                 force_sig_info(SIGSEGV, &info, tsk);
 275                 return;
 276         }
 277
 278  no_context:
 279
 280         /* Are we prepared to handle this kernel fault?
 281          *
 282          * (The kernel has valid exception-points in the source
 283          *  when it acesses user-memory. When it fails in one
 284          *  of those points, we find it in a table and do a jump
 285          *  to some fixup code that loads an appropriate error
 286          *  code)
 287          */
 288
 289         if (find_fixup_code(regs))
 290                 return;
 291
 292         /*
 293          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
 294          * terminate things with extreme prejudice.
 295          */
 296
 297         if ((unsigned long) (address) < PAGE_SIZE)
 298                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel NULL pointer dereference");
 299         else
 300                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel access");
 301         printk(" at virtual address %08lx\n",address);
 302
 303         die_if_kernel("Oops", regs, (writeaccess << 1) | protection);
 304
 305         do_exit(SIGKILL);
 306
 307         /*
 308          * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
 309          * us unable to handle the page fault gracefully.
 310          */
 311
 312  out_of_memory:
 313         up_read(&mm->mmap_sem);
 314         printk("VM: killing process %s\n", tsk->comm);
 315         if (user_mode(regs))
 316                 do_exit(SIGKILL);
 317         goto no_context;
 318
 319  do_sigbus:
 320         up_read(&mm->mmap_sem);
 321
 322         /*
 323          * Send a sigbus, regardless of whether we were in kernel
 324          * or user mode.
 325          */
 326         info.si_signo = SIGBUS;
 327         info.si_errno = 0;
 328         info.si_code = BUS_ADRERR;
 329         info.si_addr = (void *)address;
 330         force_sig_info(SIGBUS, &info, tsk);
 331
 332         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 333         if (!user_mode(regs))
 334                 goto no_context;
 335         return;
 336
 337 vmalloc_fault:
 338         {
 339                 /*
 340                  * Synchronize this task's top level page-table
 341                  * with the 'reference' page table.
 342                  *
 343                  * Use current_pgd instead of tsk->active_mm->pgd
 344                  * since the latter might be unavailable if this
 345                  * code is executed in a misfortunately run irq
 346                  * (like inside schedule() between switch_mm and
 347                  *  switch_to...).
 348                  */
 349
 350                 int offset = pgd_index(address);
 351                 pgd_t *pgd, *pgd_k;
 352                 pmd_t *pmd, *pmd_k;
 353                 pte_t *pte_k;
 354
 355                 pgd = (pgd_t *)current_pgd + offset;
 356                 pgd_k = init_mm.pgd + offset;
 357
 358                 /* Since we're two-level, we don't need to do both
 359                  * set_pgd and set_pmd (they do the same thing). If
 360                  * we go three-level at some point, do the right thing
 361                  * with pgd_present and set_pgd here.
 362                  *
 363                  * Also, since the vmalloc area is global, we don't
 364                  * need to copy individual PTE's, it is enough to
 365                  * copy the pgd pointer into the pte page of the
 366                  * root task. If that is there, we'll find our pte if
 367                  * it exists.
 368                  */
 369
 370                 pmd = pmd_offset(pgd, address);
 371                 pmd_k = pmd_offset(pgd_k, address);
 372
 373                 if (!pmd_present(*pmd_k))
 374                         goto bad_area_nosemaphore;
 375
 376                 set_pmd(pmd, *pmd_k);
 377
 378                 /* Make sure the actual PTE exists as well to
 379                  * catch kernel vmalloc-area accesses to non-mapped
 380                  * addresses. If we don't do this, this will just
 381                  * silently loop forever.
 382                  */
 383
 384                 pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, address);
 385                 if (!pte_present(*pte_k))
 386                         goto no_context;
 387
 388                 return;
 389         }
 390 }