arch/x86/mm/fault.c

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