Branch data Line data Source code
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 : 14135227 : kmmio_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long addr)
43 : : {
44 : 14135227 : 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 : 0 : check_prefetch_opcode(struct pt_regs *regs, unsigned char *instr,
67 : : unsigned char opcode, int *prefetch)
68 : : {
69 : 0 : unsigned char instr_hi = opcode & 0xf0;
70 : 0 : unsigned char instr_lo = opcode & 0x0f;
71 : :
72 [ # # # # : 0 : switch (instr_hi) {
# # ]
73 : 0 : 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 : 0 : return ((instr_lo & 7) == 0x6);
82 : : #ifdef CONFIG_X86_64
83 : 0 : 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 [ # # # # ]: 0 : return (!user_mode(regs) || user_64bit_mode(regs));
92 : : #endif
93 : 0 : case 0x60:
94 : : /* 0x64 thru 0x67 are valid prefixes in all modes. */
95 : 0 : return (instr_lo & 0xC) == 0x4;
96 : 0 : case 0xF0:
97 : : /* 0xF0, 0xF2, 0xF3 are valid prefixes in all modes. */
98 [ # # # # ]: 0 : return !instr_lo || (instr_lo>>1) == 1;
99 : 0 : case 0x00:
100 : : /* Prefetch instruction is 0x0F0D or 0x0F18 */
101 [ # # ]: 0 : if (probe_kernel_address(instr, opcode))
102 : : return 0;
103 : :
104 [ # # ]: 0 : *prefetch = (instr_lo == 0xF) &&
105 [ # # ]: 0 : (opcode == 0x0D || opcode == 0x18);
106 : 0 : 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 : 140 : 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 [ - + - ]: 280 : sync_global_pgds(VMALLOC_START & PGDIR_MASK, VMALLOC_END);
339 : 140 : }
340 : :
341 : 944 : void vmalloc_sync_unmappings(void)
342 : : {
343 : : /*
344 : : * Unmappings never allocate or free p4d/pud pages.
345 : : * No work is required here.
346 : : */
347 : 944 : }
348 : :
349 : : /*
350 : : * 64-bit:
351 : : *
352 : : * Handle a fault on the vmalloc area
353 : : */
354 : 0 : static noinline int vmalloc_fault(unsigned long address)
355 : : {
356 : 0 : pgd_t *pgd, *pgd_k;
357 : 0 : p4d_t *p4d, *p4d_k;
358 : 0 : pud_t *pud;
359 : 0 : pmd_t *pmd;
360 : 0 : pte_t *pte;
361 : :
362 : : /* Make sure we are in vmalloc area: */
363 [ # # # # ]: 0 : 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 : 0 : pgd = (pgd_t *)__va(read_cr3_pa()) + pgd_index(address);
372 : 0 : pgd_k = pgd_offset_k(address);
373 [ # # ]: 0 : if (pgd_none(*pgd_k))
374 : : return -1;
375 : :
376 [ # # # ]: 0 : if (pgtable_l5_enabled()) {
377 [ # # ]: 0 : if (pgd_none(*pgd)) {
378 : 0 : set_pgd(pgd, *pgd_k);
379 : 0 : arch_flush_lazy_mmu_mode();
380 : : } else {
381 [ # # ]: 0 : 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 : 0 : p4d = p4d_offset(pgd, address);
387 : 0 : p4d_k = p4d_offset(pgd_k, address);
388 [ # # ]: 0 : if (p4d_none(*p4d_k))
389 : : return -1;
390 : :
391 [ # # ]: 0 : if (p4d_none(*p4d) && !pgtable_l5_enabled()) {
392 : 0 : set_p4d(p4d, *p4d_k);
393 : 0 : arch_flush_lazy_mmu_mode();
394 : : } else {
395 [ # # ]: 0 : BUG_ON(p4d_pfn(*p4d) != p4d_pfn(*p4d_k));
396 : : }
397 : :
398 : 0 : BUILD_BUG_ON(CONFIG_PGTABLE_LEVELS < 4);
399 : :
400 [ # # ]: 0 : pud = pud_offset(p4d, address);
401 [ # # ]: 0 : if (pud_none(*pud))
402 : : return -1;
403 : :
404 [ # # ]: 0 : if (pud_large(*pud))
405 : : return 0;
406 : :
407 [ # # ]: 0 : pmd = pmd_offset(pud, address);
408 [ # # ]: 0 : if (pmd_none(*pmd))
409 : : return -1;
410 : :
411 [ # # # # ]: 0 : if (pmd_large(*pmd))
412 : : return 0;
413 : :
414 [ # # ]: 0 : pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
415 [ # # ]: 0 : if (!pte_present(*pte))
416 : 0 : 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 : 0 : static int bad_address(void *p)
441 : : {
442 : 0 : unsigned long dummy;
443 : :
444 : 0 : return probe_kernel_address((unsigned long *)p, dummy);
445 : : }
446 : :
447 : 0 : static void dump_pagetable(unsigned long address)
448 : : {
449 : 0 : pgd_t *base = __va(read_cr3_pa());
450 : 0 : pgd_t *pgd = base + pgd_index(address);
451 : 0 : p4d_t *p4d;
452 : 0 : pud_t *pud;
453 : 0 : pmd_t *pmd;
454 : 0 : pte_t *pte;
455 : :
456 [ # # ]: 0 : if (bad_address(pgd))
457 : 0 : goto bad;
458 : :
459 : 0 : pr_info("PGD %lx ", pgd_val(*pgd));
460 : :
461 [ # # ]: 0 : if (!pgd_present(*pgd))
462 : 0 : goto out;
463 : :
464 : 0 : p4d = p4d_offset(pgd, address);
465 [ # # ]: 0 : if (bad_address(p4d))
466 : 0 : goto bad;
467 : :
468 : 0 : pr_cont("P4D %lx ", p4d_val(*p4d));
469 [ # # ]: 0 : if (!p4d_present(*p4d) || p4d_large(*p4d))
470 : 0 : goto out;
471 : :
472 : 0 : pud = pud_offset(p4d, address);
473 [ # # ]: 0 : if (bad_address(pud))
474 : 0 : goto bad;
475 : :
476 : 0 : pr_cont("PUD %lx ", pud_val(*pud));
477 [ # # # # : 0 : if (!pud_present(*pud) || pud_large(*pud))
# # ]
478 : 0 : goto out;
479 : :
480 : 0 : pmd = pmd_offset(pud, address);
481 [ # # ]: 0 : if (bad_address(pmd))
482 : 0 : goto bad;
483 : :
484 : 0 : pr_cont("PMD %lx ", pmd_val(*pmd));
485 [ # # # # : 0 : if (!pmd_present(*pmd) || pmd_large(*pmd))
# # ]
486 : 0 : goto out;
487 : :
488 : 0 : pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
489 [ # # ]: 0 : if (bad_address(pte))
490 : 0 : goto bad;
491 : :
492 : 0 : pr_cont("PTE %lx", pte_val(*pte));
493 : 0 : out:
494 : 0 : pr_cont("\n");
495 : 0 : return;
496 : 0 : bad:
497 : 0 : 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 : 0 : static int is_errata100(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
549 : : {
550 : : #ifdef CONFIG_X86_64
551 [ # # # # ]: 0 : if ((regs->cs == __USER32_CS || (regs->cs & (1<<2))) && (address >> 32))
552 : : return 1;
553 : : #endif
554 : : return 0;
555 : : }
556 : :
557 : 21760 : 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 : 21760 : return 0;
575 : : }
576 : :
577 : 0 : static void show_ldttss(const struct desc_ptr *gdt, const char *name, u16 index)
578 : : {
579 : 0 : u32 offset = (index >> 3) * sizeof(struct desc_struct);
580 : 0 : unsigned long addr;
581 : 0 : struct ldttss_desc desc;
582 : :
583 [ # # ]: 0 : if (index == 0) {
584 : 0 : pr_alert("%s: NULL\n", name);
585 : 0 : return;
586 : : }
587 : :
588 [ # # ]: 0 : if (offset + sizeof(struct ldttss_desc) >= gdt->size) {
589 : 0 : pr_alert("%s: 0x%hx -- out of bounds\n", name, index);
590 : 0 : return;
591 : : }
592 : :
593 [ # # ]: 0 : if (probe_kernel_read(&desc, (void *)(gdt->address + offset),
594 : : sizeof(struct ldttss_desc))) {
595 : 0 : pr_alert("%s: 0x%hx -- GDT entry is not readable\n",
596 : : name, index);
597 : 0 : return;
598 : : }
599 : :
600 : 0 : addr = desc.base0 | (desc.base1 << 16) | ((unsigned long)desc.base2 << 24);
601 : : #ifdef CONFIG_X86_64
602 : 0 : addr |= ((u64)desc.base3 << 32);
603 : : #endif
604 : 0 : 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 : 0 : show_fault_oops(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long address)
610 : : {
611 [ # # ]: 0 : if (!oops_may_print())
612 : : return;
613 : :
614 [ # # ]: 0 : if (error_code & X86_PF_INSTR) {
615 : 0 : unsigned int level;
616 : 0 : pgd_t *pgd;
617 : 0 : pte_t *pte;
618 : :
619 : 0 : pgd = __va(read_cr3_pa());
620 : 0 : pgd += pgd_index(address);
621 : :
622 : 0 : pte = lookup_address_in_pgd(pgd, address, &level);
623 : :
624 [ # # # # : 0 : if (pte && pte_present(*pte) && !pte_exec(*pte))
# # ]
625 : 0 : pr_crit("kernel tried to execute NX-protected page - exploit attempt? (uid: %d)\n",
626 : : from_kuid(&init_user_ns, current_uid()));
627 [ # # # # : 0 : if (pte && pte_present(*pte) && pte_exec(*pte) &&
# # ]
628 [ # # ]: 0 : (pgd_flags(*pgd) & _PAGE_USER) &&
629 [ # # ]: 0 : (__read_cr4() & X86_CR4_SMEP))
630 : 0 : pr_crit("unable to execute userspace code (SMEP?) (uid: %d)\n",
631 : : from_kuid(&init_user_ns, current_uid()));
632 : : }
633 : :
634 [ # # # # ]: 0 : if (address < PAGE_SIZE && !user_mode(regs))
635 : 0 : pr_alert("BUG: kernel NULL pointer dereference, address: %px\n",
636 : : (void *)address);
637 : : else
638 : 0 : pr_alert("BUG: unable to handle page fault for address: %px\n",
639 : : (void *)address);
640 : :
641 [ # # # # : 0 : 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 [ # # # # : 0 : 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 [ # # # # ]: 0 : if (!(error_code & X86_PF_USER) && user_mode(regs)) {
654 : 0 : struct desc_ptr idt, gdt;
655 : 0 : 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 : 0 : store_idt(&idt);
668 : :
669 : : /* Usable even on Xen PV -- it's just slow. */
670 : 0 : native_store_gdt(&gdt);
671 : :
672 : 0 : 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 : 0 : store_ldt(ldtr);
676 : 0 : show_ldttss(&gdt, "LDTR", ldtr);
677 : :
678 : 0 : store_tr(tr);
679 : 0 : show_ldttss(&gdt, "TR", tr);
680 : : }
681 : :
682 : 0 : dump_pagetable(address);
683 : : }
684 : :
685 : : static noinline void
686 : 0 : pgtable_bad(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
687 : : unsigned long address)
688 : : {
689 : 0 : struct task_struct *tsk;
690 : 0 : unsigned long flags;
691 : 0 : int sig;
692 : :
693 : 0 : flags = oops_begin();
694 : 0 : tsk = current;
695 : 0 : sig = SIGKILL;
696 : :
697 : 0 : printk(KERN_ALERT "%s: Corrupted page table at address %lx\n",
698 : 0 : tsk->comm, address);
699 : 0 : dump_pagetable(address);
700 : :
701 [ # # ]: 0 : if (__die("Bad pagetable", regs, error_code))
702 : 0 : sig = 0;
703 : :
704 : 0 : oops_end(flags, regs, sig);
705 : 0 : }
706 : :
707 : 0 : static void set_signal_archinfo(unsigned long address,
708 : : unsigned long error_code)
709 : : {
710 [ # # # ]: 0 : 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 [ # # # # : 0 : if (address >= TASK_SIZE_MAX)
# ]
722 : 0 : error_code |= X86_PF_PROT;
723 : :
724 : 0 : tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_PF;
725 : 0 : tsk->thread.error_code = error_code | X86_PF_USER;
726 : 0 : tsk->thread.cr2 = address;
727 : 0 : }
728 : :
729 : : static noinline void
730 : 21760 : no_context(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
731 : : unsigned long address, int signal, int si_code)
732 : : {
733 [ - + ]: 21760 : struct task_struct *tsk = current;
734 : 21760 : unsigned long flags;
735 : 21760 : int sig;
736 : :
737 [ - + ]: 21760 : 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 : 0 : goto oops;
744 : : }
745 : :
746 : : /* Are we prepared to handle this kernel fault? */
747 [ + - ]: 21760 : 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 [ + + ]: 21760 : 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 [ - + - - ]: 206 : if (current->thread.sig_on_uaccess_err && signal) {
763 : 0 : set_signal_archinfo(address, error_code);
764 : :
765 : : /* XXX: hwpoison faults will set the wrong code. */
766 : 0 : 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 : 206 : 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 [ # # ]: 0 : if (is_prefetch(regs, error_code, address))
818 : : return;
819 : :
820 [ # # ]: 0 : 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 : 0 : if (IS_ENABLED(CONFIG_EFI))
828 : 0 : efi_recover_from_page_fault(address);
829 : :
830 : 0 : oops:
831 : : /*
832 : : * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
833 : : * terminate things with extreme prejudice:
834 : : */
835 : 0 : flags = oops_begin();
836 : :
837 : 0 : show_fault_oops(regs, error_code, address);
838 : :
839 [ # # ]: 0 : if (task_stack_end_corrupted(tsk))
840 : 0 : printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
841 : :
842 : 0 : sig = SIGKILL;
843 [ # # ]: 0 : if (__die("Oops", regs, error_code))
844 : 0 : sig = 0;
845 : :
846 : : /* Executive summary in case the body of the oops scrolled away */
847 : 0 : printk(KERN_DEFAULT "CR2: %016lx\n", address);
848 : :
849 : 0 : 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 : 0 : show_signal_msg(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
858 : : unsigned long address, struct task_struct *tsk)
859 : : {
860 [ # # ]: 0 : const char *loglvl = task_pid_nr(tsk) > 1 ? KERN_INFO : KERN_EMERG;
861 : :
862 [ # # ]: 0 : if (!unhandled_signal(tsk, SIGSEGV))
863 : : return;
864 : :
865 [ # # ]: 0 : if (!printk_ratelimit())
866 : : return;
867 : :
868 : 0 : printk("%s%s[%d]: segfault at %lx ip %px sp %px error %lx",
869 : 0 : loglvl, tsk->comm, task_pid_nr(tsk), address,
870 : 0 : (void *)regs->ip, (void *)regs->sp, error_code);
871 : :
872 : 0 : print_vma_addr(KERN_CONT " in ", regs->ip);
873 : :
874 : 0 : printk(KERN_CONT "\n");
875 : :
876 : 0 : 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 : 28248890 : static bool is_vsyscall_vaddr(unsigned long vaddr)
884 : : {
885 : 28248890 : return unlikely((vaddr & PAGE_MASK) == VSYSCALL_ADDR);
886 : : }
887 : :
888 : : static void
889 : 21760 : __bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
890 : : unsigned long address, u32 pkey, int si_code)
891 : : {
892 [ - + ]: 21760 : struct task_struct *tsk = current;
893 : :
894 : : /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
895 [ - + - - ]: 21760 : if (user_mode(regs) && (error_code & X86_PF_USER)) {
896 : : /*
897 : : * It's possible to have interrupts off here:
898 : : */
899 : 0 : local_irq_enable();
900 : :
901 : : /*
902 : : * Valid to do another page fault here because this one came
903 : : * from user space:
904 : : */
905 [ # # ]: 0 : if (is_prefetch(regs, error_code, address))
906 : : return;
907 : :
908 [ # # ]: 0 : 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 [ # # # # : 0 : if (address >= TASK_SIZE_MAX)
# ]
917 : 0 : error_code |= X86_PF_PROT;
918 : :
919 [ # # ]: 0 : if (likely(show_unhandled_signals))
920 : 0 : show_signal_msg(regs, error_code, address, tsk);
921 : :
922 : 0 : set_signal_archinfo(address, error_code);
923 : :
924 [ # # ]: 0 : if (si_code == SEGV_PKUERR)
925 : 0 : force_sig_pkuerr((void __user *)address, pkey);
926 : :
927 : 0 : force_sig_fault(SIGSEGV, si_code, (void __user *)address);
928 : :
929 : 0 : return;
930 : : }
931 : :
932 : 21760 : if (is_f00f_bug(regs, address))
933 : : return;
934 : :
935 : 21760 : no_context(regs, error_code, address, SIGSEGV, si_code);
936 : : }
937 : :
938 : : static noinline void
939 : 21582 : bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
940 : : unsigned long address)
941 : : {
942 : 21582 : __bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, 0, SEGV_MAPERR);
943 : 21582 : }
944 : :
945 : : static void
946 : 178 : __bad_area(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
947 : : unsigned long address, u32 pkey, int si_code)
948 : : {
949 : 178 : 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 : 178 : up_read(&mm->mmap_sem);
955 : :
956 : 178 : __bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, pkey, si_code);
957 : 0 : }
958 : :
959 : : static noinline void
960 : 178 : bad_area(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long address)
961 : : {
962 : 178 : __bad_area(regs, error_code, address, 0, SEGV_MAPERR);
963 : 178 : }
964 : :
965 : 0 : 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 : 0 : bool foreign = false;
970 : :
971 [ # # ]: 0 : if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_OSPKE))
972 : : return false;
973 [ # # ]: 0 : if (error_code & X86_PF_PK)
974 : : return true;
975 : : /* this checks permission keys on the VMA: */
976 [ # # ]: 0 : if (!arch_vma_access_permitted(vma, (error_code & X86_PF_WRITE),
977 : 0 : (error_code & X86_PF_INSTR), foreign))
978 : 0 : return true;
979 : : return false;
980 : : }
981 : :
982 : : static noinline void
983 : 0 : 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 [ # # ]: 0 : 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 : 0 : u32 pkey = vma_pkey(vma);
1013 : :
1014 : 0 : __bad_area(regs, error_code, address, pkey, SEGV_PKUERR);
1015 : : } else {
1016 : 0 : __bad_area(regs, error_code, address, 0, SEGV_ACCERR);
1017 : : }
1018 : 0 : }
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 : 0 : mm_fault_error(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
1057 : : unsigned long address, vm_fault_t fault)
1058 : : {
1059 [ # # # # ]: 0 : if (fatal_signal_pending(current) && !(error_code & X86_PF_USER)) {
1060 : 0 : no_context(regs, error_code, address, 0, 0);
1061 : 0 : return;
1062 : : }
1063 : :
1064 [ # # ]: 0 : if (fault & VM_FAULT_OOM) {
1065 : : /* Kernel mode? Handle exceptions or die: */
1066 [ # # ]: 0 : if (!(error_code & X86_PF_USER)) {
1067 : 0 : no_context(regs, error_code, address,
1068 : : SIGSEGV, SEGV_MAPERR);
1069 : 0 : 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 : 0 : pagefault_out_of_memory();
1078 : : } else {
1079 [ # # ]: 0 : if (fault & (VM_FAULT_SIGBUS|VM_FAULT_HWPOISON|
1080 : : VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
1081 : 0 : do_sigbus(regs, error_code, address, fault);
1082 [ # # ]: 0 : else if (fault & VM_FAULT_SIGSEGV)
1083 : 0 : bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address);
1084 : : else
1085 : 0 : BUG();
1086 : : }
1087 : : }
1088 : :
1089 : 0 : static int spurious_kernel_fault_check(unsigned long error_code, pte_t *pte)
1090 : : {
1091 [ # # # # : 0 : if ((error_code & X86_PF_WRITE) && !pte_write(*pte))
# # # # ]
1092 : : return 0;
1093 : :
1094 [ # # # # : 0 : if ((error_code & X86_PF_INSTR) && !pte_exec(*pte))
# # # # #
# # # # #
# # ]
1095 : 0 : 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 : 0 : spurious_kernel_fault(unsigned long error_code, unsigned long address)
1123 : : {
1124 : 0 : pgd_t *pgd;
1125 : 0 : p4d_t *p4d;
1126 : 0 : pud_t *pud;
1127 : 0 : pmd_t *pmd;
1128 : 0 : pte_t *pte;
1129 : 0 : 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 : 0 : if (error_code != (X86_PF_WRITE | X86_PF_PROT) &&
1141 [ # # ]: 0 : error_code != (X86_PF_INSTR | X86_PF_PROT))
1142 : : return 0;
1143 : :
1144 : 0 : pgd = init_mm.pgd + pgd_index(address);
1145 [ # # ]: 0 : if (!pgd_present(*pgd))
1146 : : return 0;
1147 : :
1148 : 0 : p4d = p4d_offset(pgd, address);
1149 [ # # ]: 0 : if (!p4d_present(*p4d))
1150 : : return 0;
1151 : :
1152 [ # # ]: 0 : if (p4d_large(*p4d))
1153 : : return spurious_kernel_fault_check(error_code, (pte_t *) p4d);
1154 : :
1155 [ # # ]: 0 : pud = pud_offset(p4d, address);
1156 [ # # # # ]: 0 : if (!pud_present(*pud))
1157 : : return 0;
1158 : :
1159 [ # # ]: 0 : if (pud_large(*pud))
1160 [ # # ]: 0 : return spurious_kernel_fault_check(error_code, (pte_t *) pud);
1161 : :
1162 [ # # ]: 0 : pmd = pmd_offset(pud, address);
1163 [ # # # # ]: 0 : if (!pmd_present(*pmd))
1164 : : return 0;
1165 : :
1166 [ # # ]: 0 : if (pmd_large(*pmd))
1167 [ # # ]: 0 : return spurious_kernel_fault_check(error_code, (pte_t *) pmd);
1168 : :
1169 [ # # ]: 0 : pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
1170 [ # # ]: 0 : if (!pte_present(*pte))
1171 : : return 0;
1172 : :
1173 [ # # ]: 0 : 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 [ # # ]: 0 : ret = spurious_kernel_fault_check(error_code, (pte_t *) pmd);
1182 [ # # # # ]: 0 : 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 : 14126894 : access_error(unsigned long error_code, struct vm_area_struct *vma)
1192 : : {
1193 : : /* This is only called for the current mm, so: */
1194 : 14126894 : 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 [ + - ]: 14126894 : 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 [ + - ]: 14126894 : if (!arch_vma_access_permitted(vma, (error_code & X86_PF_WRITE),
1210 : 14126894 : (error_code & X86_PF_INSTR), foreign))
1211 : : return 1;
1212 : :
1213 [ + + ]: 14126894 : if (error_code & X86_PF_WRITE) {
1214 : : /* write, present and write, not present: */
1215 [ + - ]: 6212557 : if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_WRITE)))
1216 : : return 1;
1217 : 6212557 : return 0;
1218 : : }
1219 : :
1220 : : /* read, present: */
1221 [ + - ]: 7914337 : if (unlikely(error_code & X86_PF_PROT))
1222 : : return 1;
1223 : :
1224 : : /* read, not present: */
1225 [ - + ]: 7914337 : if (unlikely(!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE))))
1226 : 0 : return 1;
1227 : :
1228 : : return 0;
1229 : : }
1230 : :
1231 : 14135227 : 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 [ + - ]: 14135227 : if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_64) && is_vsyscall_vaddr(address))
1239 : : return false;
1240 : :
1241 [ - + - ]: 28270470 : 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 : 0 : 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 [ # # ]: 0 : 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 [ # # ]: 0 : if (!(hw_error_code & (X86_PF_RSVD | X86_PF_USER | X86_PF_PROT))) {
1279 [ # # ]: 0 : if (vmalloc_fault(address) >= 0)
1280 : : return;
1281 : : }
1282 : :
1283 : : /* Was the fault spurious, caused by lazy TLB invalidation? */
1284 [ # # ]: 0 : if (spurious_kernel_fault(hw_error_code, address))
1285 : : return;
1286 : :
1287 : : /* kprobes don't want to hook the spurious faults: */
1288 [ # # # # ]: 0 : 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 : 0 : 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 : 14135227 : void do_user_addr_fault(struct pt_regs *regs,
1306 : : unsigned long hw_error_code,
1307 : : unsigned long address)
1308 : : {
1309 : 14135227 : struct vm_area_struct *vma;
1310 : 14135227 : struct task_struct *tsk;
1311 : 14135227 : struct mm_struct *mm;
1312 : 14135227 : vm_fault_t fault, major = 0;
1313 : 14135227 : unsigned int flags = FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
1314 : :
1315 [ + + ]: 14135227 : tsk = current;
1316 : 14135227 : mm = tsk->mm;
1317 : :
1318 : : /* kprobes don't want to hook the spurious faults: */
1319 [ + + + - ]: 14942838 : 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 [ - + ]: 14135227 : if (unlikely(hw_error_code & X86_PF_RSVD))
1327 : 0 : 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 [ - + - - : 28270470 : if (unlikely(cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_SMAP) &&
+ - - -
- ]
1337 : : !(hw_error_code & X86_PF_USER) &&
1338 : : !(regs->flags & X86_EFLAGS_AC)))
1339 : : {
1340 : 0 : bad_area_nosemaphore(regs, hw_error_code, address);
1341 : 0 : 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 [ + + + - : 14135227 : if (unlikely(faulthandler_disabled() || !mm)) {
- + ]
1349 : 21582 : bad_area_nosemaphore(regs, hw_error_code, address);
1350 : 21582 : 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 [ + + ]: 14113645 : if (user_mode(regs)) {
1361 : 13327616 : local_irq_enable();
1362 : 13327616 : flags |= FAULT_FLAG_USER;
1363 : : } else {
1364 [ + - ]: 786029 : if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
1365 : 786029 : local_irq_enable();
1366 : : }
1367 : :
1368 [ - + ]: 14113645 : perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);
1369 : :
1370 [ + + ]: 14113645 : if (hw_error_code & X86_PF_WRITE)
1371 : 6209505 : flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
1372 [ + + ]: 14113645 : if (hw_error_code & X86_PF_INSTR)
1373 : 4045180 : 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 [ - + ]: 14113645 : if (is_vsyscall_vaddr(address)) {
1388 [ # # ]: 0 : 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 [ - + ]: 14113645 : if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
1406 [ # # # # ]: 0 : 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 : 0 : bad_area_nosemaphore(regs, hw_error_code, address);
1412 : 0 : return;
1413 : : }
1414 : 0 : retry:
1415 : 13427 : 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 : 14113645 : might_sleep();
1423 : : }
1424 : :
1425 : 14127072 : vma = find_vma(mm, address);
1426 [ - + ]: 14127072 : if (unlikely(!vma)) {
1427 : 0 : bad_area(regs, hw_error_code, address);
1428 : 0 : return;
1429 : : }
1430 [ + + ]: 14127072 : if (likely(vma->vm_start <= address))
1431 : 14126894 : goto good_area;
1432 [ + - ]: 178 : if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))) {
1433 : 178 : bad_area(regs, hw_error_code, address);
1434 : 178 : return;
1435 : : }
1436 [ # # ]: 0 : if (unlikely(expand_stack(vma, address))) {
1437 : 0 : bad_area(regs, hw_error_code, address);
1438 : 0 : return;
1439 : : }
1440 : :
1441 : : /*
1442 : : * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
1443 : : * we can handle it..
1444 : : */
1445 : 0 : good_area:
1446 [ - + ]: 14126894 : if (unlikely(access_error(hw_error_code, vma))) {
1447 : 0 : bad_area_access_error(regs, hw_error_code, address, vma);
1448 : 0 : 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 : 14126894 : fault = handle_mm_fault(vma, address, flags);
1465 : 14126894 : major |= fault & VM_FAULT_MAJOR;
1466 : :
1467 : : /*
1468 : : * If we need to retry the mmap_sem has already been released,
1469 : : * and if there is a fatal signal pending there is no guarantee
1470 : : * that we made any progress. Handle this case first.
1471 : : */
1472 [ + + ]: 14126894 : if (unlikely(fault & VM_FAULT_RETRY)) {
1473 : : /* Retry at most once */
1474 [ + - ]: 13427 : if (flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
1475 : 13427 : flags &= ~FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY;
1476 : 13427 : flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
1477 [ + - ]: 13427 : if (!fatal_signal_pending(tsk))
1478 : 13427 : goto retry;
1479 : : }
1480 : :
1481 : : /* User mode? Just return to handle the fatal exception */
1482 [ # # ]: 0 : if (flags & FAULT_FLAG_USER)
1483 : : return;
1484 : :
1485 : : /* Not returning to user mode? Handle exceptions or die: */
1486 : 0 : no_context(regs, hw_error_code, address, SIGBUS, BUS_ADRERR);
1487 : 0 : return;
1488 : : }
1489 : :
1490 : 14113467 : up_read(&mm->mmap_sem);
1491 [ - + ]: 14113467 : if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
1492 : 0 : mm_fault_error(regs, hw_error_code, address, fault);
1493 : 0 : return;
1494 : : }
1495 : :
1496 : : /*
1497 : : * Major/minor page fault accounting. If any of the events
1498 : : * returned VM_FAULT_MAJOR, we account it as a major fault.
1499 : : */
1500 [ + + ]: 14113467 : if (major) {
1501 : 7339 : tsk->maj_flt++;
1502 [ - + ]: 7339 : perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MAJ, 1, regs, address);
1503 : : } else {
1504 : 14106128 : tsk->min_flt++;
1505 [ - + ]: 14106128 : perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MIN, 1, regs, address);
1506 : : }
1507 : :
1508 : : check_v8086_mode(regs, address, tsk);
1509 : : }
1510 : : NOKPROBE_SYMBOL(do_user_addr_fault);
1511 : :
1512 : : static __always_inline void
1513 : 14135227 : trace_page_fault_entries(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
1514 : : unsigned long address)
1515 : : {
1516 [ - + ]: 14135227 : if (!trace_pagefault_enabled())
1517 : : return;
1518 : :
1519 [ # # ]: 0 : if (user_mode(regs))
1520 : 0 : trace_page_fault_user(address, regs, error_code);
1521 : : else
1522 : 0 : trace_page_fault_kernel(address, regs, error_code);
1523 : : }
1524 : :
1525 : : dotraplinkage void
1526 : 14135227 : do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long hw_error_code,
1527 : : unsigned long address)
1528 : : {
1529 : 14135227 : prefetchw(¤t->mm->mmap_sem);
1530 [ + - ]: 14135227 : trace_page_fault_entries(regs, hw_error_code, address);
1531 : :
1532 : 14135227 : if (unlikely(kmmio_fault(regs, address)))
1533 : : return;
1534 : :
1535 : : /* Was the fault on kernel-controlled part of the address space? */
1536 [ - + ]: 14135227 : if (unlikely(fault_in_kernel_space(address)))
1537 : 0 : do_kern_addr_fault(regs, hw_error_code, address);
1538 : : else
1539 : 14135227 : do_user_addr_fault(regs, hw_error_code, address);
1540 : : }
1541 : : NOKPROBE_SYMBOL(do_page_fault);
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