arch/arm64/mm/fault.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Based on arch/arm/mm/fault.c
   4  *
   5  * Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   6  * Copyright (C) 1995-2004 Russell King
   7  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
   8  */
   9
  10 #include <linux/acpi.h>
  11 #include <linux/bitfield.h>
  12 #include <linux/extable.h>
  13 #include <linux/signal.h>
  14 #include <linux/mm.h>
  15 #include <linux/hardirq.h>
  16 #include <linux/init.h>
  17 #include <linux/kprobes.h>
  18 #include <linux/uaccess.h>
  19 #include <linux/page-flags.h>
  20 #include <linux/sched/signal.h>
  21 #include <linux/sched/debug.h>
  22 #include <linux/highmem.h>
  23 #include <linux/perf_event.h>
  24 #include <linux/preempt.h>
  25 #include <linux/hugetlb.h>
  26
  27 #include <asm/acpi.h>
  28 #include <asm/bug.h>
  29 #include <asm/cmpxchg.h>
  30 #include <asm/cpufeature.h>
  31 #include <asm/exception.h>
  32 #include <asm/daifflags.h>
  33 #include <asm/debug-monitors.h>
  34 #include <asm/esr.h>
  35 #include <asm/kprobes.h>
  36 #include <asm/processor.h>
  37 #include <asm/sysreg.h>
  38 #include <asm/system_misc.h>
  39 #include <asm/tlbflush.h>
  40 #include <asm/traps.h>
  41
  42 struct fault_info {
  43         int     (*fn)(unsigned long addr, unsigned int esr,
  44                       struct pt_regs *regs);
  45         int     sig;
  46         int     code;
  47         const char *name;
  48 };
  49
  50 static const struct fault_info fault_info[];
  51 static struct fault_info debug_fault_info[];
  52
  53 static inline const struct fault_info *esr_to_fault_info(unsigned int esr)
  54 {
  55         return fault_info + (esr & ESR_ELx_FSC);
  56 }
  57
  58 static inline const struct fault_info *esr_to_debug_fault_info(unsigned int esr)
  59 {
  60         return debug_fault_info + DBG_ESR_EVT(esr);
  61 }
  62
  63 static void data_abort_decode(unsigned int esr)
  64 {
  65         pr_alert("Data abort info:\n");
  66
  67         if (esr & ESR_ELx_ISV) {
  68                 pr_alert("  Access size = %u byte(s)\n",
  69                          1U << ((esr & ESR_ELx_SAS) >> ESR_ELx_SAS_SHIFT));
  70                 pr_alert("  SSE = %lu, SRT = %lu\n",
  71                          (esr & ESR_ELx_SSE) >> ESR_ELx_SSE_SHIFT,
  72                          (esr & ESR_ELx_SRT_MASK) >> ESR_ELx_SRT_SHIFT);
  73                 pr_alert("  SF = %lu, AR = %lu\n",
  74                          (esr & ESR_ELx_SF) >> ESR_ELx_SF_SHIFT,
  75                          (esr & ESR_ELx_AR) >> ESR_ELx_AR_SHIFT);
  76         } else {
  77                 pr_alert("  ISV = 0, ISS = 0x%08lx\n", esr & ESR_ELx_ISS_MASK);
  78         }
  79
  80         pr_alert("  CM = %lu, WnR = %lu\n",
  81                  (esr & ESR_ELx_CM) >> ESR_ELx_CM_SHIFT,
  82                  (esr & ESR_ELx_WNR) >> ESR_ELx_WNR_SHIFT);
  83 }
  84
  85 static void mem_abort_decode(unsigned int esr)
  86 {
  87         pr_alert("Mem abort info:\n");
  88
  89         pr_alert("  ESR = 0x%08x\n", esr);
  90         pr_alert("  EC = 0x%02lx: %s, IL = %u bits\n",
  91                  ESR_ELx_EC(esr), esr_get_class_string(esr),
  92                  (esr & ESR_ELx_IL) ? 32 : 16);
  93         pr_alert("  SET = %lu, FnV = %lu\n",
  94                  (esr & ESR_ELx_SET_MASK) >> ESR_ELx_SET_SHIFT,
  95                  (esr & ESR_ELx_FnV) >> ESR_ELx_FnV_SHIFT);
  96         pr_alert("  EA = %lu, S1PTW = %lu\n",
  97                  (esr & ESR_ELx_EA) >> ESR_ELx_EA_SHIFT,
  98                  (esr & ESR_ELx_S1PTW) >> ESR_ELx_S1PTW_SHIFT);
  99
 100         if (esr_is_data_abort(esr))
 101                 data_abort_decode(esr);
 102 }
 103
 104 static inline unsigned long mm_to_pgd_phys(struct mm_struct *mm)
 105 {
 106         /* Either init_pg_dir or swapper_pg_dir */
 107         if (mm == &init_mm)
 108                 return __pa_symbol(mm->pgd);
 109
 110         return (unsigned long)virt_to_phys(mm->pgd);
 111 }
 112
 113 /*
 114  * Dump out the page tables associated with 'addr' in the currently active mm.
 115  */
 116 static void show_pte(unsigned long addr)
 117 {
 118         struct mm_struct *mm;
 119         pgd_t *pgdp;
 120         pgd_t pgd;
 121
 122         if (is_ttbr0_addr(addr)) {
 123                 /* TTBR0 */
 124                 mm = current->active_mm;
 125                 if (mm == &init_mm) {
 126                         pr_alert("[%016lx] user address but active_mm is swapper\n",
 127                                  addr);
 128                         return;
 129                 }
 130         } else if (is_ttbr1_addr(addr)) {
 131                 /* TTBR1 */
 132                 mm = &init_mm;
 133         } else {
 134                 pr_alert("[%016lx] address between user and kernel address ranges\n",
 135                          addr);
 136                 return;
 137         }
 138
 139         pr_alert("%s pgtable: %luk pages, %llu-bit VAs, pgdp=%016lx\n",
 140                  mm == &init_mm ? "swapper" : "user", PAGE_SIZE / SZ_1K,
 141                  vabits_actual, mm_to_pgd_phys(mm));
 142         pgdp = pgd_offset(mm, addr);
 143         pgd = READ_ONCE(*pgdp);
 144         pr_alert("[%016lx] pgd=%016llx", addr, pgd_val(pgd));
 145
 146         do {
 147                 p4d_t *p4dp, p4d;
 148                 pud_t *pudp, pud;
 149                 pmd_t *pmdp, pmd;
 150                 pte_t *ptep, pte;
 151
 152                 if (pgd_none(pgd) || pgd_bad(pgd))
 153                         break;
 154
 155                 p4dp = p4d_offset(pgdp, addr);
 156                 p4d = READ_ONCE(*p4dp);
 157                 pr_cont(", p4d=%016llx", p4d_val(p4d));
 158                 if (p4d_none(p4d) || p4d_bad(p4d))
 159                         break;
 160
 161                 pudp = pud_offset(p4dp, addr);
 162                 pud = READ_ONCE(*pudp);
 163                 pr_cont(", pud=%016llx", pud_val(pud));
 164                 if (pud_none(pud) || pud_bad(pud))
 165                         break;
 166
 167                 pmdp = pmd_offset(pudp, addr);
 168                 pmd = READ_ONCE(*pmdp);
 169                 pr_cont(", pmd=%016llx", pmd_val(pmd));
 170                 if (pmd_none(pmd) || pmd_bad(pmd))
 171                         break;
 172
 173                 ptep = pte_offset_map(pmdp, addr);
 174                 pte = READ_ONCE(*ptep);
 175                 pr_cont(", pte=%016llx", pte_val(pte));
 176                 pte_unmap(ptep);
 177         } while(0);
 178
 179         pr_cont("\n");
 180 }
 181
 182 /*
 183  * This function sets the access flags (dirty, accessed), as well as write
 184  * permission, and only to a more permissive setting.
 185  *
 186  * It needs to cope with hardware update of the accessed/dirty state by other
 187  * agents in the system and can safely skip the __sync_icache_dcache() call as,
 188  * like set_pte_at(), the PTE is never changed from no-exec to exec here.
 189  *
 190  * Returns whether or not the PTE actually changed.
 191  */
 192 int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 193                           unsigned long address, pte_t *ptep,
 194                           pte_t entry, int dirty)
 195 {
 196         pteval_t old_pteval, pteval;
 197         pte_t pte = READ_ONCE(*ptep);
 198
 199         if (pte_same(pte, entry))
 200                 return 0;
 201
 202         /* only preserve the access flags and write permission */
 203         pte_val(entry) &= PTE_RDONLY | PTE_AF | PTE_WRITE | PTE_DIRTY;
 204
 205         /*
 206          * Setting the flags must be done atomically to avoid racing with the
 207          * hardware update of the access/dirty state. The PTE_RDONLY bit must
 208          * be set to the most permissive (lowest value) of *ptep and entry
 209          * (calculated as: a & b == ~(~a | ~b)).
 210          */
 211         pte_val(entry) ^= PTE_RDONLY;
 212         pteval = pte_val(pte);
 213         do {
 214                 old_pteval = pteval;
 215                 pteval ^= PTE_RDONLY;
 216                 pteval |= pte_val(entry);
 217                 pteval ^= PTE_RDONLY;
 218                 pteval = cmpxchg_relaxed(&pte_val(*ptep), old_pteval, pteval);
 219         } while (pteval != old_pteval);
 220
 221         flush_tlb_fix_spurious_fault(vma, address);
 222         return 1;
 223 }
 224
 225 static bool is_el1_instruction_abort(unsigned int esr)
 226 {
 227         return ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_IABT_CUR;
 228 }
 229
 230 static inline bool is_el1_permission_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 231                                            struct pt_regs *regs)
 232 {
 233         unsigned int ec       = ESR_ELx_EC(esr);
 234         unsigned int fsc_type = esr & ESR_ELx_FSC_TYPE;
 235
 236         if (ec != ESR_ELx_EC_DABT_CUR && ec != ESR_ELx_EC_IABT_CUR)
 237                 return false;
 238
 239         if (fsc_type == ESR_ELx_FSC_PERM)
 240                 return true;
 241
 242         if (is_ttbr0_addr(addr) && system_uses_ttbr0_pan())
 243                 return fsc_type == ESR_ELx_FSC_FAULT &&
 244                         (regs->pstate & PSR_PAN_BIT);
 245
 246         return false;
 247 }
 248
 249 static bool __kprobes is_spurious_el1_translation_fault(unsigned long addr,
 250                                                         unsigned int esr,
 251                                                         struct pt_regs *regs)
 252 {
 253         unsigned long flags;
 254         u64 par, dfsc;
 255
 256         if (ESR_ELx_EC(esr) != ESR_ELx_EC_DABT_CUR ||
 257             (esr & ESR_ELx_FSC_TYPE) != ESR_ELx_FSC_FAULT)
 258                 return false;
 259
 260         local_irq_save(flags);
 261         asm volatile("at s1e1r, %0" :: "r" (addr));
 262         isb();
 263         par = read_sysreg(par_el1);
 264         local_irq_restore(flags);
 265
 266         /*
 267          * If we now have a valid translation, treat the translation fault as
 268          * spurious.
 269          */
 270         if (!(par & SYS_PAR_EL1_F))
 271                 return true;
 272
 273         /*
 274          * If we got a different type of fault from the AT instruction,
 275          * treat the translation fault as spurious.
 276          */
 277         dfsc = FIELD_GET(SYS_PAR_EL1_FST, par);
 278         return (dfsc & ESR_ELx_FSC_TYPE) != ESR_ELx_FSC_FAULT;
 279 }
 280
 281 static void die_kernel_fault(const char *msg, unsigned long addr,
 282                              unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 283 {
 284         bust_spinlocks(1);
 285
 286         pr_alert("Unable to handle kernel %s at virtual address %016lx\n", msg,
 287                  addr);
 288
 289         mem_abort_decode(esr);
 290
 291         show_pte(addr);
 292         die("Oops", regs, esr);
 293         bust_spinlocks(0);
 294         do_exit(SIGKILL);
 295 }
 296
 297 static void __do_kernel_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 298                               struct pt_regs *regs)
 299 {
 300         const char *msg;
 301
 302         /*
 303          * Are we prepared to handle this kernel fault?
 304          * We are almost certainly not prepared to handle instruction faults.
 305          */
 306         if (!is_el1_instruction_abort(esr) && fixup_exception(regs))
 307                 return;
 308
 309         if (WARN_RATELIMIT(is_spurious_el1_translation_fault(addr, esr, regs),
 310             "Ignoring spurious kernel translation fault at virtual address %016lx\n", addr))
 311                 return;
 312
 313         if (is_el1_permission_fault(addr, esr, regs)) {
 314                 if (esr & ESR_ELx_WNR)
 315                         msg = "write to read-only memory";
 316                 else if (is_el1_instruction_abort(esr))
 317                         msg = "execute from non-executable memory";
 318                 else
 319                         msg = "read from unreadable memory";
 320         } else if (addr < PAGE_SIZE) {
 321                 msg = "NULL pointer dereference";
 322         } else {
 323                 msg = "paging request";
 324         }
 325
 326         die_kernel_fault(msg, addr, esr, regs);
 327 }
 328
 329 static void set_thread_esr(unsigned long address, unsigned int esr)
 330 {
 331         current->thread.fault_address = address;
 332
 333         /*
 334          * If the faulting address is in the kernel, we must sanitize the ESR.
 335          * From userspace's point of view, kernel-only mappings don't exist
 336          * at all, so we report them as level 0 translation faults.
 337          * (This is not quite the way that "no mapping there at all" behaves:
 338          * an alignment fault not caused by the memory type would take
 339          * precedence over translation fault for a real access to empty
 340          * space. Unfortunately we can't easily distinguish "alignment fault
 341          * not caused by memory type" from "alignment fault caused by memory
 342          * type", so we ignore this wrinkle and just return the translation
 343          * fault.)
 344          */
 345         if (!is_ttbr0_addr(current->thread.fault_address)) {
 346                 switch (ESR_ELx_EC(esr)) {
 347                 case ESR_ELx_EC_DABT_LOW:
 348                         /*
 349                          * These bits provide only information about the
 350                          * faulting instruction, which userspace knows already.
 351                          * We explicitly clear bits which are architecturally
 352                          * RES0 in case they are given meanings in future.
 353                          * We always report the ESR as if the fault was taken
 354                          * to EL1 and so ISV and the bits in ISS[23:14] are
 355                          * clear. (In fact it always will be a fault to EL1.)
 356                          */
 357                         esr &= ESR_ELx_EC_MASK | ESR_ELx_IL |
 358                                 ESR_ELx_CM | ESR_ELx_WNR;
 359                         esr |= ESR_ELx_FSC_FAULT;
 360                         break;
 361                 case ESR_ELx_EC_IABT_LOW:
 362                         /*
 363                          * Claim a level 0 translation fault.
 364                          * All other bits are architecturally RES0 for faults
 365                          * reported with that DFSC value, so we clear them.
 366                          */
 367                         esr &= ESR_ELx_EC_MASK | ESR_ELx_IL;
 368                         esr |= ESR_ELx_FSC_FAULT;
 369                         break;
 370                 default:
 371                         /*
 372                          * This should never happen (entry.S only brings us
 373                          * into this code for insn and data aborts from a lower
 374                          * exception level). Fail safe by not providing an ESR
 375                          * context record at all.
 376                          */
 377                         WARN(1, "ESR 0x%x is not DABT or IABT from EL0\n", esr);
 378                         esr = 0;
 379                         break;
 380                 }
 381         }
 382
 383         current->thread.fault_code = esr;
 384 }
 385
 386 static void do_bad_area(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 387 {
 388         /*
 389          * If we are in kernel mode at this point, we have no context to
 390          * handle this fault with.
 391          */
 392         if (user_mode(regs)) {
 393                 const struct fault_info *inf = esr_to_fault_info(esr);
 394
 395                 set_thread_esr(addr, esr);
 396                 arm64_force_sig_fault(inf->sig, inf->code, (void __user *)addr,
 397                                       inf->name);
 398         } else {
 399                 __do_kernel_fault(addr, esr, regs);
 400         }
 401 }
 402
 403 #define VM_FAULT_BADMAP         0x010000
 404 #define VM_FAULT_BADACCESS      0x020000
 405
 406 static vm_fault_t __do_page_fault(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 407                            unsigned int mm_flags, unsigned long vm_flags)
 408 {
 409         struct vm_area_struct *vma = find_vma(mm, addr);
 410
 411         if (unlikely(!vma))
 412                 return VM_FAULT_BADMAP;
 413
 414         /*
 415          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so we can handle
 416          * it.
 417          */
 418         if (unlikely(vma->vm_start > addr)) {
 419                 if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
 420                         return VM_FAULT_BADMAP;
 421                 if (expand_stack(vma, addr))
 422                         return VM_FAULT_BADMAP;
 423         }
 424
 425         /*
 426          * Check that the permissions on the VMA allow for the fault which
 427          * occurred.
 428          */
 429         if (!(vma->vm_flags & vm_flags))
 430                 return VM_FAULT_BADACCESS;
 431         return handle_mm_fault(vma, addr & PAGE_MASK, mm_flags);
 432 }
 433
 434 static bool is_el0_instruction_abort(unsigned int esr)
 435 {
 436         return ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_IABT_LOW;
 437 }
 438
 439 /*
 440  * Note: not valid for EL1 DC IVAC, but we never use that such that it
 441  * should fault. EL0 cannot issue DC IVAC (undef).
 442  */
 443 static bool is_write_abort(unsigned int esr)
 444 {
 445         return (esr & ESR_ELx_WNR) && !(esr & ESR_ELx_CM);
 446 }
 447
 448 static int __kprobes do_page_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 449                                    struct pt_regs *regs)
 450 {
 451         const struct fault_info *inf;
 452         struct mm_struct *mm = current->mm;
 453         vm_fault_t fault, major = 0;
 454         unsigned long vm_flags = VM_ACCESS_FLAGS;
 455         unsigned int mm_flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;
 456
 457         if (kprobe_page_fault(regs, esr))
 458                 return 0;
 459
 460         /*
 461          * If we're in an interrupt or have no user context, we must not take
 462          * the fault.
 463          */
 464         if (faulthandler_disabled() || !mm)
 465                 goto no_context;
 466
 467         if (user_mode(regs))
 468                 mm_flags |= FAULT_FLAG_USER;
 469
 470         if (is_el0_instruction_abort(esr)) {
 471                 vm_flags = VM_EXEC;
 472                 mm_flags |= FAULT_FLAG_INSTRUCTION;
 473         } else if (is_write_abort(esr)) {
 474                 vm_flags = VM_WRITE;
 475                 mm_flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
 476         }
 477
 478         if (is_ttbr0_addr(addr) && is_el1_permission_fault(addr, esr, regs)) {
 479                 /* regs->orig_addr_limit may be 0 if we entered from EL0 */
 480                 if (regs->orig_addr_limit == KERNEL_DS)
 481                         die_kernel_fault("access to user memory with fs=KERNEL_DS",
 482                                          addr, esr, regs);
 483
 484                 if (is_el1_instruction_abort(esr))
 485                         die_kernel_fault("execution of user memory",
 486                                          addr, esr, regs);
 487
 488                 if (!search_exception_tables(regs->pc))
 489                         die_kernel_fault("access to user memory outside uaccess routines",
 490                                          addr, esr, regs);
 491         }
 492
 493         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, addr);
 494
 495         /*
 496          * As per x86, we may deadlock here. However, since the kernel only
 497          * validly references user space from well defined areas of the code,
 498          * we can bug out early if this is from code which shouldn't.
 499          */
 500         if (!mmap_read_trylock(mm)) {
 501                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->pc))
 502                         goto no_context;
 503 retry:
 504                 mmap_read_lock(mm);
 505         } else {
 506                 /*
 507                  * The above down_read_trylock() might have succeeded in which
 508                  * case, we'll have missed the might_sleep() from down_read().
 509                  */
 510                 might_sleep();
 511 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
 512                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->pc)) {
 513                         mmap_read_unlock(mm);
 514                         goto no_context;
 515                 }
 516 #endif
 517         }
 518
 519         fault = __do_page_fault(mm, addr, mm_flags, vm_flags);
 520         major |= fault & VM_FAULT_MAJOR;
 521
 522         /* Quick path to respond to signals */
 523         if (fault_signal_pending(fault, regs)) {
 524                 if (!user_mode(regs))
 525                         goto no_context;
 526                 return 0;
 527         }
 528
 529         if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
 530                 if (mm_flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
 531                         mm_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
 532                         goto retry;
 533                 }
 534         }
 535         mmap_read_unlock(mm);
 536
 537         /*
 538          * Handle the "normal" (no error) case first.
 539          */
 540         if (likely(!(fault & (VM_FAULT_ERROR | VM_FAULT_BADMAP |
 541                               VM_FAULT_BADACCESS)))) {
 542                 /*
 543                  * Major/minor page fault accounting is only done
 544                  * once. If we go through a retry, it is extremely
 545                  * likely that the page will be found in page cache at
 546                  * that point.
 547                  */
 548                 if (major) {
 549                         current->maj_flt++;
 550                         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MAJ, 1, regs,
 551                                       addr);
 552                 } else {
 553                         current->min_flt++;
 554                         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MIN, 1, regs,
 555                                       addr);
 556                 }
 557
 558                 return 0;
 559         }
 560
 561         /*
 562          * If we are in kernel mode at this point, we have no context to
 563          * handle this fault with.
 564          */
 565         if (!user_mode(regs))
 566                 goto no_context;
 567
 568         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
 569                 /*
 570                  * We ran out of memory, call the OOM killer, and return to
 571                  * userspace (which will retry the fault, or kill us if we got
 572                  * oom-killed).
 573                  */
 574                 pagefault_out_of_memory();
 575                 return 0;
 576         }
 577
 578         inf = esr_to_fault_info(esr);
 579         set_thread_esr(addr, esr);
 580         if (fault & VM_FAULT_SIGBUS) {
 581                 /*
 582                  * We had some memory, but were unable to successfully fix up
 583                  * this page fault.
 584                  */
 585                 arm64_force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, (void __user *)addr,
 586                                       inf->name);
 587         } else if (fault & (VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | VM_FAULT_HWPOISON)) {
 588                 unsigned int lsb;
 589
 590                 lsb = PAGE_SHIFT;
 591                 if (fault & VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
 592                         lsb = hstate_index_to_shift(VM_FAULT_GET_HINDEX(fault));
 593
 594                 arm64_force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR, (void __user *)addr, lsb,
 595                                        inf->name);
 596         } else {
 597                 /*
 598                  * Something tried to access memory that isn't in our memory
 599                  * map.
 600                  */
 601                 arm64_force_sig_fault(SIGSEGV,
 602                                       fault == VM_FAULT_BADACCESS ? SEGV_ACCERR : SEGV_MAPERR,
 603                                       (void __user *)addr,
 604                                       inf->name);
 605         }
 606
 607         return 0;
 608
 609 no_context:
 610         __do_kernel_fault(addr, esr, regs);
 611         return 0;
 612 }
 613
 614 static int __kprobes do_translation_fault(unsigned long addr,
 615                                           unsigned int esr,
 616                                           struct pt_regs *regs)
 617 {
 618         if (is_ttbr0_addr(addr))
 619                 return do_page_fault(addr, esr, regs);
 620
 621         do_bad_area(addr, esr, regs);
 622         return 0;
 623 }
 624
 625 static int do_alignment_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 626                               struct pt_regs *regs)
 627 {
 628         do_bad_area(addr, esr, regs);
 629         return 0;
 630 }
 631
 632 static int do_bad(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 633 {
 634         return 1; /* "fault" */
 635 }
 636
 637 static int do_sea(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 638 {
 639         const struct fault_info *inf;
 640         void __user *siaddr;
 641
 642         inf = esr_to_fault_info(esr);
 643
 644         if (user_mode(regs) && apei_claim_sea(regs) == 0) {
 645                 /*
 646                  * APEI claimed this as a firmware-first notification.
 647                  * Some processing deferred to task_work before ret_to_user().
 648                  */
 649                 return 0;
 650         }
 651
 652         if (esr & ESR_ELx_FnV)
 653                 siaddr = NULL;
 654         else
 655                 siaddr  = (void __user *)addr;
 656         arm64_notify_die(inf->name, regs, inf->sig, inf->code, siaddr, esr);
 657
 658         return 0;
 659 }
 660
 661 static const struct fault_info fault_info[] = {
 662         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "ttbr address size fault"       },
 663         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 address size fault"    },
 664         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 address size fault"    },
 665         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 address size fault"    },
 666         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 0 translation fault"     },
 667         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 1 translation fault"     },
 668         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 2 translation fault"     },
 669         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 3 translation fault"     },
 670         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 8"                     },
 671         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 1 access flag fault"     },
 672         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 2 access flag fault"     },
 673         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 3 access flag fault"     },
 674         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 12"                    },
 675         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 1 permission fault"      },
 676         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 2 permission fault"      },
 677         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 3 permission fault"      },
 678         { do_sea,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "synchronous external abort"    },
 679         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 17"                    },
 680         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 18"                    },
 681         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 19"                    },
 682         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 0 (translation table walk)"      },
 683         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 (translation table walk)"      },
 684         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 (translation table walk)"      },
 685         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 (translation table walk)"      },
 686         { do_sea,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "synchronous parity or ECC error" },    // Reserved when RAS is implemented
 687         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 25"                    },
 688         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 26"                    },
 689         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 27"                    },
 690         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 0 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 691         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 1 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 692         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 2 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 693         { do_sea,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "level 3 synchronous parity error (translation table walk)"     },      // Reserved when RAS is implemented
 694         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 32"                    },
 695         { do_alignment_fault,   SIGBUS,  BUS_ADRALN,    "alignment fault"               },
 696         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 34"                    },
 697         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 35"                    },
 698         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 36"                    },
 699         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 37"                    },
 700         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 38"                    },
 701         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 39"                    },
 702         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 40"                    },
 703         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 41"                    },
 704         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 42"                    },
 705         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 43"                    },
 706         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 44"                    },
 707         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 45"                    },
 708         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 46"                    },
 709         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 47"                    },
 710         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "TLB conflict abort"            },
 711         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "Unsupported atomic hardware update fault"      },
 712         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 50"                    },
 713         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 51"                    },
 714         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "implementation fault (lockdown abort)" },
 715         { do_bad,               SIGBUS,  BUS_OBJERR,    "implementation fault (unsupported exclusive)" },
 716         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 54"                    },
 717         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 55"                    },
 718         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 56"                    },
 719         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 57"                    },
 720         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 58"                    },
 721         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 59"                    },
 722         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 60"                    },
 723         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "section domain fault"          },
 724         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "page domain fault"             },
 725         { do_bad,               SIGKILL, SI_KERNEL,     "unknown 63"                    },
 726 };
 727
 728 void do_mem_abort(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 729 {
 730         const struct fault_info *inf = esr_to_fault_info(esr);
 731
 732         if (!inf->fn(addr, esr, regs))
 733                 return;
 734
 735         if (!user_mode(regs)) {
 736                 pr_alert("Unhandled fault at 0x%016lx\n", addr);
 737                 mem_abort_decode(esr);
 738                 show_pte(addr);
 739         }
 740
 741         arm64_notify_die(inf->name, regs,
 742                          inf->sig, inf->code, (void __user *)addr, esr);
 743 }
 744 NOKPROBE_SYMBOL(do_mem_abort);
 745
 746 void do_el0_irq_bp_hardening(void)
 747 {
 748         /* PC has already been checked in entry.S */
 749         arm64_apply_bp_hardening();
 750 }
 751 NOKPROBE_SYMBOL(do_el0_irq_bp_hardening);
 752
 753 void do_sp_pc_abort(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 754 {
 755         arm64_notify_die("SP/PC alignment exception", regs,
 756                          SIGBUS, BUS_ADRALN, (void __user *)addr, esr);
 757 }
 758 NOKPROBE_SYMBOL(do_sp_pc_abort);
 759
 760 int __init early_brk64(unsigned long addr, unsigned int esr,
 761                        struct pt_regs *regs);
 762
 763 /*
 764  * __refdata because early_brk64 is __init, but the reference to it is
 765  * clobbered at arch_initcall time.
 766  * See traps.c and debug-monitors.c:debug_traps_init().
 767  */
 768 static struct fault_info __refdata debug_fault_info[] = {
 769         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware breakpoint"   },
 770         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware single-step"  },
 771         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware watchpoint"   },
 772         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "unknown 3"             },
 773         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_BRKPT,     "aarch32 BKPT"          },
 774         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "aarch32 vector catch"  },
 775         { early_brk64,  SIGTRAP,        TRAP_BRKPT,     "aarch64 BRK"           },
 776         { do_bad,       SIGKILL,        SI_KERNEL,      "unknown 7"             },
 777 };
 778
 779 void __init hook_debug_fault_code(int nr,
 780                                   int (*fn)(unsigned long, unsigned int, struct pt_regs *),
 781                                   int sig, int code, const char *name)
 782 {
 783         BUG_ON(nr < 0 || nr >= ARRAY_SIZE(debug_fault_info));
 784
 785         debug_fault_info[nr].fn         = fn;
 786         debug_fault_info[nr].sig        = sig;
 787         debug_fault_info[nr].code       = code;
 788         debug_fault_info[nr].name       = name;
 789 }
 790
 791 /*
 792  * In debug exception context, we explicitly disable preemption despite
 793  * having interrupts disabled.
 794  * This serves two purposes: it makes it much less likely that we would
 795  * accidentally schedule in exception context and it will force a warning
 796  * if we somehow manage to schedule by accident.
 797  */
 798 static void debug_exception_enter(struct pt_regs *regs)
 799 {
 800         /*
 801          * Tell lockdep we disabled irqs in entry.S. Do nothing if they were
 802          * already disabled to preserve the last enabled/disabled addresses.
 803          */
 804         if (interrupts_enabled(regs))
 805                 trace_hardirqs_off();
 806
 807         if (user_mode(regs)) {
 808                 RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "entry code didn't wake RCU");
 809         } else {
 810                 /*
 811                  * We might have interrupted pretty much anything.  In
 812                  * fact, if we're a debug exception, we can even interrupt
 813                  * NMI processing. We don't want this code makes in_nmi()
 814                  * to return true, but we need to notify RCU.
 815                  */
 816                 rcu_nmi_enter();
 817         }
 818
 819         preempt_disable();
 820
 821         /* This code is a bit fragile.  Test it. */
 822         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "exception_enter didn't work");
 823 }
 824 NOKPROBE_SYMBOL(debug_exception_enter);
 825
 826 static void debug_exception_exit(struct pt_regs *regs)
 827 {
 828         preempt_enable_no_resched();
 829
 830         if (!user_mode(regs))
 831                 rcu_nmi_exit();
 832
 833         if (interrupts_enabled(regs))
 834                 trace_hardirqs_on();
 835 }
 836 NOKPROBE_SYMBOL(debug_exception_exit);
 837
 838 #ifdef CONFIG_ARM64_ERRATUM_1463225
 839 DECLARE_PER_CPU(int, __in_cortex_a76_erratum_1463225_wa);
 840
 841 static int cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler(struct pt_regs *regs)
 842 {
 843         if (user_mode(regs))
 844                 return 0;
 845
 846         if (!__this_cpu_read(__in_cortex_a76_erratum_1463225_wa))
 847                 return 0;
 848
 849         /*
 850          * We've taken a dummy step exception from the kernel to ensure
 851          * that interrupts are re-enabled on the syscall path. Return back
 852          * to cortex_a76_erratum_1463225_svc_handler() with debug exceptions
 853          * masked so that we can safely restore the mdscr and get on with
 854          * handling the syscall.
 855          */
 856         regs->pstate |= PSR_D_BIT;
 857         return 1;
 858 }
 859 #else
 860 static int cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler(struct pt_regs *regs)
 861 {
 862         return 0;
 863 }
 864 #endif /* CONFIG_ARM64_ERRATUM_1463225 */
 865 NOKPROBE_SYMBOL(cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler);
 866
 867 void do_debug_exception(unsigned long addr_if_watchpoint, unsigned int esr,
 868                         struct pt_regs *regs)
 869 {
 870         const struct fault_info *inf = esr_to_debug_fault_info(esr);
 871         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
 872
 873         if (cortex_a76_erratum_1463225_debug_handler(regs))
 874                 return;
 875
 876         debug_exception_enter(regs);
 877
 878         if (user_mode(regs) && !is_ttbr0_addr(pc))
 879                 arm64_apply_bp_hardening();
 880
 881         if (inf->fn(addr_if_watchpoint, esr, regs)) {
 882                 arm64_notify_die(inf->name, regs,
 883                                  inf->sig, inf->code, (void __user *)pc, esr);
 884         }
 885
 886         debug_exception_exit(regs);
 887 }
 888 NOKPROBE_SYMBOL(do_debug_exception);