arch/arm64/mm/fault.c

   1 /*
   2  * Based on arch/arm/mm/fault.c
   3  *
   4  * Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   5  * Copyright (C) 1995-2004 Russell King
   6  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  10  * published by the Free Software Foundation.
  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15  * GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  19  */
  20
  21 #include <linux/extable.h>
  22 #include <linux/signal.h>
  23 #include <linux/mm.h>
  24 #include <linux/hardirq.h>
  25 #include <linux/init.h>
  26 #include <linux/kprobes.h>
  27 #include <linux/uaccess.h>
  28 #include <linux/page-flags.h>
  29 #include <linux/sched.h>
  30 #include <linux/highmem.h>
  31 #include <linux/perf_event.h>
  32 #include <linux/preempt.h>
  33
  34 #include <asm/bug.h>
  35 #include <asm/cpufeature.h>
  36 #include <asm/exception.h>
  37 #include <asm/debug-monitors.h>
  38 #include <asm/esr.h>
  39 #include <asm/sysreg.h>
  40 #include <asm/system_misc.h>
  41 #include <asm/pgtable.h>
  42 #include <asm/tlbflush.h>
  43
  44 struct fault_info {
  45         int     (*fn)(unsigned long addr, unsigned int esr,
  46                       struct pt_regs *regs);
  47         int     sig;
  48         int     code;
  49         const char *name;
  50 };
  51
  52 static const struct fault_info fault_info[];
  53
  54 static inline const struct fault_info *esr_to_fault_info(unsigned int esr)
  55 {
  56         return fault_info + (esr & 63);
  57 }
  58
  59 #ifdef CONFIG_KPROBES
  60 static inline int notify_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned int esr)
  61 {
  62         int ret = 0;
  63
  64         /* kprobe_running() needs smp_processor_id() */
  65         if (!user_mode(regs)) {
  66                 preempt_disable();
  67                 if (kprobe_running() && kprobe_fault_handler(regs, esr))
  68                         ret = 1;
  69                 preempt_enable();
  70         }
  71
  72         return ret;
  73 }
  74 #else
  75 static inline int notify_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned int esr)
  76 {
  77         return 0;
  78 }
  79 #endif
  80
  81 /*
  82  * Dump out the page tables associated with 'addr' in the currently active mm.
  83  */
  84 void show_pte(unsigned long addr)
  85 {
  86         struct mm_struct *mm;
  87         pgd_t *pgd;
  88
  89         if (addr < TASK_SIZE) {
  90                 /* TTBR0 */
  91                 mm = current->active_mm;
  92                 if (mm == &init_mm) {
  93                         pr_alert("[%016lx] user address but active_mm is swapper\n",
  94                                  addr);
  95                         return;
  96                 }
  97         } else if (addr >= VA_START) {
  98                 /* TTBR1 */
  99                 mm = &init_mm;
 100         } else {
 101                 pr_alert("[%016lx] address between user and kernel address ranges\n",
 102                          addr);
 103                 return;
 104         }
 105
 106         pr_alert("pgd = %p\n", mm->pgd);
 107         pgd = pgd_offset(mm, addr);
 108         pr_alert("[%016lx] *pgd=%016llx", addr, pgd_val(*pgd));
 109
 110         do {
 111                 pud_t *pud;
 112                 pmd_t *pmd;
 113                 pte_t *pte;
 114
 115                 if (pgd_none(*pgd) || pgd_bad(*pgd))
 116                         break;
 117
 118                 pud = pud_offset(pgd, addr);
 119                 pr_cont(", *pud=%016llx", pud_val(*pud));
 120                 if (pud_none(*pud) || pud_bad(*pud))
 121                         break;
 122
 123                 pmd = pmd_offset(pud, addr);
 124                 pr_cont(", *pmd=%016llx", pmd_val(*pmd));
 125                 if (pmd_none(*pmd) || pmd_bad(*pmd))
 126                         break;
 127
 128                 pte = pte_offset_map(pmd, addr);
 129                 pr_cont(", *pte=%016llx", pte_val(*pte));
 130                 pte_unmap(pte);
 131         } while(0);
 132
 133         pr_cont("\n");
 134 }
 135
 136 #ifdef CONFIG_ARM64_HW_AFDBM
 137 /*
 138  * This function sets the access flags (dirty, accessed), as well as write
 139  * permission, and only to a more permissive setting.
 140  *
 141  * It needs to cope with hardware update of the accessed/dirty state by other
 142  * agents in the system and can safely skip the __sync_icache_dcache() call as,
 143  * like set_pte_at(), the PTE is never changed from no-exec to exec here.
 144  *
 145  * Returns whether or not the PTE actually changed.
 146  */
 147 int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 148                           unsigned long address, pte_t *ptep,
 149                           pte_t entry, int dirty)
 150 {
 151         pteval_t old_pteval;
 152         unsigned int tmp;
 153
 154         if (pte_same(*ptep, entry))
 155                 return 0;
 156
 157         /* only preserve the access flags and write permission */
 158         pte_val(entry) &= PTE_AF | PTE_WRITE | PTE_DIRTY;
 159
 160         /*
 161          * PTE_RDONLY is cleared by default in the asm below, so set it in
 162          * back if necessary (read-only or clean PTE).
 163          */
 164         if (!pte_write(entry) || !pte_sw_dirty(entry))
 165                 pte_val(entry) |= PTE_RDONLY;
 166
 167         /*
 168          * Setting the flags must be done atomically to avoid racing with the
 169          * hardware update of the access/dirty state.
 170          */
 171         asm volatile("//        ptep_set_access_flags\n"
 172         "       prfm    pstl1strm, %2\n"
 173         "1:     ldxr    %0, %2\n"
 174         "       and     %0, %0, %3              // clear PTE_RDONLY\n"
 175         "       orr     %0, %0, %4              // set flags\n"
 176         "       stxr    %w1, %0, %2\n"
 177         "       cbnz    %w1, 1b\n"
 178         : "=&r" (old_pteval), "=&r" (tmp), "+Q" (pte_val(*ptep))
 179         : "L" (~PTE_RDONLY), "r" (pte_val(entry)));
 180
 181         flush_tlb_fix_spurious_fault(vma, address);
 182         return 1;
 183 }
 184 #endif
 185
 186 static bool is_el1_instruction_abort(unsigned int esr)
 187 {
 188         return ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_IABT_CUR;
 189 }
 190
 191 /*
 192  * The kernel tried to access some page that wasn't present.
 193  */
 194 static void __do_kernel_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 195                               struct pt_regs *regs)
 196 {
 197         /*
 198          * Are we prepared to handle this kernel fault?
 199          * We are almost certainly not prepared to handle instruction faults.
 200          */
 201         if (!is_el1_instruction_abort(esr) && fixup_exception(regs))
 202                 return;
 203
 204         /*
 205          * No handler, we'll have to terminate things with extreme prejudice.
 206          */
 207         bust_spinlocks(1);
 208         pr_alert("Unable to handle kernel %s at virtual address %08lx\n",
 209                  (addr < PAGE_SIZE) ? "NULL pointer dereference" :
 210                  "paging request", addr);
 211
 212         show_pte(addr);
 213         die("Oops", regs, esr);
 214         bust_spinlocks(0);
 215         do_exit(SIGKILL);
 216 }
 217
 218 /*
 219  * Something tried to access memory that isn't in our memory map. User mode
 220  * accesses just cause a SIGSEGV
 221  */
 222 static void __do_user_fault(struct task_struct *tsk, unsigned long addr,
 223                             unsigned int esr, unsigned int sig, int code,
 224                             struct pt_regs *regs)
 225 {
 226         struct siginfo si;
 227         const struct fault_info *inf;
 228
 229         if (unhandled_signal(tsk, sig) && show_unhandled_signals_ratelimited()) {
 230                 inf = esr_to_fault_info(esr);
 231                 pr_info("%s[%d]: unhandled %s (%d) at 0x%08lx, esr 0x%03x\n",
 232                         tsk->comm, task_pid_nr(tsk), inf->name, sig,
 233                         addr, esr);
 234                 show_regs(regs);
 235         }
 236
 237         tsk->thread.fault_address = addr;
 238         tsk->thread.fault_code = esr;
 239         si.si_signo = sig;
 240         si.si_errno = 0;
 241         si.si_code = code;
 242         si.si_addr = (void __user *)addr;
 243         force_sig_info(sig, &si, tsk);
 244 }
 245
 246 static void do_bad_area(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 247 {
 248         struct task_struct *tsk = current;
 249         const struct fault_info *inf;
 250
 251         /*
 252          * If we are in kernel mode at this point, we have no context to
 253          * handle this fault with.
 254          */
 255         if (user_mode(regs)) {
 256                 inf = esr_to_fault_info(esr);
 257                 __do_user_fault(tsk, addr, esr, inf->sig, inf->code, regs);
 258         } else
 259                 __do_kernel_fault(addr, esr, regs);
 260 }
 261
 262 #define VM_FAULT_BADMAP         0x010000
 263 #define VM_FAULT_BADACCESS      0x020000
 264
 265 static int __do_page_fault(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 266                            unsigned int mm_flags, unsigned long vm_flags,
 267                            struct task_struct *tsk)
 268 {
 269         struct vm_area_struct *vma;
 270         int fault;
 271
 272         vma = find_vma(mm, addr);
 273         fault = VM_FAULT_BADMAP;
 274         if (unlikely(!vma))
 275                 goto out;
 276         if (unlikely(vma->vm_start > addr))
 277                 goto check_stack;
 278
 279         /*
 280          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so we can handle
 281          * it.
 282          */
 283 good_area:
 284         /*
 285          * Check that the permissions on the VMA allow for the fault which
 286          * occurred.
 287          */
 288         if (!(vma->vm_flags & vm_flags)) {
 289                 fault = VM_FAULT_BADACCESS;
 290                 goto out;
 291         }
 292
 293         return handle_mm_fault(vma, addr & PAGE_MASK, mm_flags);
 294
 295 check_stack:
 296         if (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN && !expand_stack(vma, addr))
 297                 goto good_area;
 298 out:
 299         return fault;
 300 }
 301
 302 static inline bool is_permission_fault(unsigned int esr)
 303 {
 304         unsigned int ec       = ESR_ELx_EC(esr);
 305         unsigned int fsc_type = esr & ESR_ELx_FSC_TYPE;
 306
 307         return (ec == ESR_ELx_EC_DABT_CUR && fsc_type == ESR_ELx_FSC_PERM) ||
 308                (ec == ESR_ELx_EC_IABT_CUR && fsc_type == ESR_ELx_FSC_PERM);
 309 }
 310
 311 static bool is_el0_instruction_abort(unsigned int esr)
 312 {
 313         return ESR_ELx_EC(esr) == ESR_ELx_EC_IABT_LOW;
 314 }
 315
 316 static int __kprobes do_page_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 317                                    struct pt_regs *regs)
 318 {
 319         struct task_struct *tsk;
 320         struct mm_struct *mm;
 321         int fault, sig, code;
 322         unsigned long vm_flags = VM_READ | VM_WRITE | VM_EXEC;
 323         unsigned int mm_flags = FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
 324
 325         if (notify_page_fault(regs, esr))
 326                 return 0;
 327
 328         tsk = current;
 329         mm  = tsk->mm;
 330
 331         /*
 332          * If we're in an interrupt or have no user context, we must not take
 333          * the fault.
 334          */
 335         if (faulthandler_disabled() || !mm)
 336                 goto no_context;
 337
 338         if (user_mode(regs))
 339                 mm_flags |= FAULT_FLAG_USER;
 340
 341         if (is_el0_instruction_abort(esr)) {
 342                 vm_flags = VM_EXEC;
 343         } else if ((esr & ESR_ELx_WNR) && !(esr & ESR_ELx_CM)) {
 344                 vm_flags = VM_WRITE;
 345                 mm_flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
 346         }
 347
 348         if (is_permission_fault(esr) && (addr < TASK_SIZE)) {
 349                 /* regs->orig_addr_limit may be 0 if we entered from EL0 */
 350                 if (regs->orig_addr_limit == KERNEL_DS)
 351                         die("Accessing user space memory with fs=KERNEL_DS", regs, esr);
 352
 353                 if (is_el1_instruction_abort(esr))
 354                         die("Attempting to execute userspace memory", regs, esr);
 355
 356                 if (!search_exception_tables(regs->pc))
 357                         die("Accessing user space memory outside uaccess.h routines", regs, esr);
 358         }
 359
 360         /*
 361          * As per x86, we may deadlock here. However, since the kernel only
 362          * validly references user space from well defined areas of the code,
 363          * we can bug out early if this is from code which shouldn't.
 364          */
 365         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
 366                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->pc))
 367                         goto no_context;
 368 retry:
 369                 down_read(&mm->mmap_sem);
 370         } else {
 371                 /*
 372                  * The above down_read_trylock() might have succeeded in which
 373                  * case, we'll have missed the might_sleep() from down_read().
 374                  */
 375                 might_sleep();
 376 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
 377                 if (!user_mode(regs) && !search_exception_tables(regs->pc))
 378                         goto no_context;
 379 #endif
 380         }
 381
 382         fault = __do_page_fault(mm, addr, mm_flags, vm_flags, tsk);
 383
 384         /*
 385          * If we need to retry but a fatal signal is pending, handle the
 386          * signal first. We do not need to release the mmap_sem because it
 387          * would already be released in __lock_page_or_retry in mm/filemap.c.
 388          */
 389         if ((fault & VM_FAULT_RETRY) && fatal_signal_pending(current)) {
 390                 if (!user_mode(regs))
 391                         goto no_context;
 392                 return 0;
 393         }
 394
 395         /*
 396          * Major/minor page fault accounting is only done on the initial
 397          * attempt. If we go through a retry, it is extremely likely that the
 398          * page will be found in page cache at that point.
 399          */
 400
 401         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, addr);
 402         if (mm_flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
 403                 if (fault & VM_FAULT_MAJOR) {
 404                         tsk->maj_flt++;
 405                         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MAJ, 1, regs,
 406                                       addr);
 407                 } else {
 408                         tsk->min_flt++;
 409                         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MIN, 1, regs,
 410                                       addr);
 411                 }
 412                 if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
 413                         /*
 414                          * Clear FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY to avoid any risk of
 415                          * starvation.
 416                          */
 417                         mm_flags &= ~FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY;
 418                         mm_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
 419                         goto retry;
 420                 }
 421         }
 422
 423         up_read(&mm->mmap_sem);
 424
 425         /*
 426          * Handle the "normal" case first - VM_FAULT_MAJOR
 427          */
 428         if (likely(!(fault & (VM_FAULT_ERROR | VM_FAULT_BADMAP |
 429                               VM_FAULT_BADACCESS))))
 430                 return 0;
 431
 432         /*
 433          * If we are in kernel mode at this point, we have no context to
 434          * handle this fault with.
 435          */
 436         if (!user_mode(regs))
 437                 goto no_context;
 438
 439         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
 440                 /*
 441                  * We ran out of memory, call the OOM killer, and return to
 442                  * userspace (which will retry the fault, or kill us if we got
 443                  * oom-killed).
 444                  */
 445                 pagefault_out_of_memory();
 446                 return 0;
 447         }
 448
 449         if (fault & VM_FAULT_SIGBUS) {
 450                 /*
 451                  * We had some memory, but were unable to successfully fix up
 452                  * this page fault.
 453                  */
 454                 sig = SIGBUS;
 455                 code = BUS_ADRERR;
 456         } else {
 457                 /*
 458                  * Something tried to access memory that isn't in our memory
 459                  * map.
 460                  */
 461                 sig = SIGSEGV;
 462                 code = fault == VM_FAULT_BADACCESS ?
 463                         SEGV_ACCERR : SEGV_MAPERR;
 464         }
 465
 466         __do_user_fault(tsk, addr, esr, sig, code, regs);
 467         return 0;
 468
 469 no_context:
 470         __do_kernel_fault(addr, esr, regs);
 471         return 0;
 472 }
 473
 474 /*
 475  * First Level Translation Fault Handler
 476  *
 477  * We enter here because the first level page table doesn't contain a valid
 478  * entry for the address.
 479  *
 480  * If the address is in kernel space (>= TASK_SIZE), then we are probably
 481  * faulting in the vmalloc() area.
 482  *
 483  * If the init_task's first level page tables contains the relevant entry, we
 484  * copy the it to this task.  If not, we send the process a signal, fixup the
 485  * exception, or oops the kernel.
 486  *
 487  * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may be in an interrupt
 488  * or a critical region, and should only copy the information from the master
 489  * page table, nothing more.
 490  */
 491 static int __kprobes do_translation_fault(unsigned long addr,
 492                                           unsigned int esr,
 493                                           struct pt_regs *regs)
 494 {
 495         if (addr < TASK_SIZE)
 496                 return do_page_fault(addr, esr, regs);
 497
 498         do_bad_area(addr, esr, regs);
 499         return 0;
 500 }
 501
 502 static int do_alignment_fault(unsigned long addr, unsigned int esr,
 503                               struct pt_regs *regs)
 504 {
 505         do_bad_area(addr, esr, regs);
 506         return 0;
 507 }
 508
 509 /*
 510  * This abort handler always returns "fault".
 511  */
 512 static int do_bad(unsigned long addr, unsigned int esr, struct pt_regs *regs)
 513 {
 514         return 1;
 515 }
 516
 517 static const struct fault_info fault_info[] = {
 518         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "ttbr address size fault"       },
 519         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "level 1 address size fault"    },
 520         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "level 2 address size fault"    },
 521         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "level 3 address size fault"    },
 522         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 0 translation fault"     },
 523         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 1 translation fault"     },
 524         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 2 translation fault"     },
 525         { do_translation_fault, SIGSEGV, SEGV_MAPERR,   "level 3 translation fault"     },
 526         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 8"                     },
 527         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 1 access flag fault"     },
 528         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 2 access flag fault"     },
 529         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 3 access flag fault"     },
 530         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 12"                    },
 531         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 1 permission fault"      },
 532         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 2 permission fault"      },
 533         { do_page_fault,        SIGSEGV, SEGV_ACCERR,   "level 3 permission fault"      },
 534         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "synchronous external abort"    },
 535         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 17"                    },
 536         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 18"                    },
 537         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 19"                    },
 538         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "synchronous abort (translation table walk)" },
 539         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "synchronous abort (translation table walk)" },
 540         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "synchronous abort (translation table walk)" },
 541         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "synchronous abort (translation table walk)" },
 542         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "synchronous parity error"      },
 543         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 25"                    },
 544         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 26"                    },
 545         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 27"                    },
 546         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "synchronous parity error (translation table walk)" },
 547         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "synchronous parity error (translation table walk)" },
 548         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "synchronous parity error (translation table walk)" },
 549         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "synchronous parity error (translation table walk)" },
 550         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 32"                    },
 551         { do_alignment_fault,   SIGBUS,  BUS_ADRALN,    "alignment fault"               },
 552         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 34"                    },
 553         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 35"                    },
 554         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 36"                    },
 555         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 37"                    },
 556         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 38"                    },
 557         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 39"                    },
 558         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 40"                    },
 559         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 41"                    },
 560         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 42"                    },
 561         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 43"                    },
 562         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 44"                    },
 563         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 45"                    },
 564         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 46"                    },
 565         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 47"                    },
 566         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "TLB conflict abort"            },
 567         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 49"                    },
 568         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 50"                    },
 569         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 51"                    },
 570         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "implementation fault (lockdown abort)" },
 571         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "implementation fault (unsupported exclusive)" },
 572         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 54"                    },
 573         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 55"                    },
 574         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 56"                    },
 575         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 57"                    },
 576         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 58"                    },
 577         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 59"                    },
 578         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 60"                    },
 579         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "section domain fault"          },
 580         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "page domain fault"             },
 581         { do_bad,               SIGBUS,  0,             "unknown 63"                    },
 582 };
 583
 584 /*
 585  * Dispatch a data abort to the relevant handler.
 586  */
 587 asmlinkage void __exception do_mem_abort(unsigned long addr, unsigned int esr,
 588                                          struct pt_regs *regs)
 589 {
 590         const struct fault_info *inf = esr_to_fault_info(esr);
 591         struct siginfo info;
 592
 593         if (!inf->fn(addr, esr, regs))
 594                 return;
 595
 596         pr_alert("Unhandled fault: %s (0x%08x) at 0x%016lx\n",
 597                  inf->name, esr, addr);
 598
 599         info.si_signo = inf->sig;
 600         info.si_errno = 0;
 601         info.si_code  = inf->code;
 602         info.si_addr  = (void __user *)addr;
 603         arm64_notify_die("", regs, &info, esr);
 604 }
 605
 606 asmlinkage void __exception do_el0_irq_bp_hardening(void)
 607 {
 608         /* PC has already been checked in entry.S */
 609         arm64_apply_bp_hardening();
 610 }
 611
 612 asmlinkage void __exception do_el0_ia_bp_hardening(unsigned long addr,
 613                                                    unsigned int esr,
 614                                                    struct pt_regs *regs)
 615 {
 616         /*
 617          * We've taken an instruction abort from userspace and not yet
 618          * re-enabled IRQs. If the address is a kernel address, apply
 619          * BP hardening prior to enabling IRQs and pre-emption.
 620          */
 621         if (addr > TASK_SIZE)
 622                 arm64_apply_bp_hardening();
 623
 624         local_irq_enable();
 625         do_mem_abort(addr, esr, regs);
 626 }
 627
 628
 629 /*
 630  * Handle stack alignment exceptions.
 631  */
 632 asmlinkage void __exception do_sp_pc_abort(unsigned long addr,
 633                                            unsigned int esr,
 634                                            struct pt_regs *regs)
 635 {
 636         struct siginfo info;
 637         struct task_struct *tsk = current;
 638
 639         if (user_mode(regs)) {
 640                 if (instruction_pointer(regs) > TASK_SIZE)
 641                         arm64_apply_bp_hardening();
 642                 local_irq_enable();
 643         }
 644
 645         if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, SIGBUS))
 646                 pr_info_ratelimited("%s[%d]: %s exception: pc=%p sp=%p\n",
 647                                     tsk->comm, task_pid_nr(tsk),
 648                                     esr_get_class_string(esr), (void *)regs->pc,
 649                                     (void *)regs->sp);
 650
 651         info.si_signo = SIGBUS;
 652         info.si_errno = 0;
 653         info.si_code  = BUS_ADRALN;
 654         info.si_addr  = (void __user *)addr;
 655         arm64_notify_die("Oops - SP/PC alignment exception", regs, &info, esr);
 656 }
 657
 658 int __init early_brk64(unsigned long addr, unsigned int esr,
 659                        struct pt_regs *regs);
 660
 661 /*
 662  * __refdata because early_brk64 is __init, but the reference to it is
 663  * clobbered at arch_initcall time.
 664  * See traps.c and debug-monitors.c:debug_traps_init().
 665  */
 666 static struct fault_info __refdata debug_fault_info[] = {
 667         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware breakpoint"   },
 668         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware single-step"  },
 669         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_HWBKPT,    "hardware watchpoint"   },
 670         { do_bad,       SIGBUS,         0,              "unknown 3"             },
 671         { do_bad,       SIGTRAP,        TRAP_BRKPT,     "aarch32 BKPT"          },
 672         { do_bad,       SIGTRAP,        0,              "aarch32 vector catch"  },
 673         { early_brk64,  SIGTRAP,        TRAP_BRKPT,     "aarch64 BRK"           },
 674         { do_bad,       SIGBUS,         0,              "unknown 7"             },
 675 };
 676
 677 void __init hook_debug_fault_code(int nr,
 678                                   int (*fn)(unsigned long, unsigned int, struct pt_regs *),
 679                                   int sig, int code, const char *name)
 680 {
 681         BUG_ON(nr < 0 || nr >= ARRAY_SIZE(debug_fault_info));
 682
 683         debug_fault_info[nr].fn         = fn;
 684         debug_fault_info[nr].sig        = sig;
 685         debug_fault_info[nr].code       = code;
 686         debug_fault_info[nr].name       = name;
 687 }
 688
 689 asmlinkage int __exception do_debug_exception(unsigned long addr_if_watchpoint,
 690                                               unsigned int esr,
 691                                               struct pt_regs *regs)
 692 {
 693         const struct fault_info *inf = debug_fault_info + DBG_ESR_EVT(esr);
 694         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
 695         struct siginfo info;
 696         int rv;
 697
 698         /*
 699          * Tell lockdep we disabled irqs in entry.S. Do nothing if they were
 700          * already disabled to preserve the last enabled/disabled addresses.
 701          */
 702         if (interrupts_enabled(regs))
 703                 trace_hardirqs_off();
 704
 705         if (user_mode(regs) && pc > TASK_SIZE)
 706                 arm64_apply_bp_hardening();
 707
 708         if (!inf->fn(addr_if_watchpoint, esr, regs)) {
 709                 rv = 1;
 710         } else {
 711                 pr_alert("Unhandled debug exception: %s (0x%08x) at 0x%016lx\n",
 712                          inf->name, esr, pc);
 713
 714                 info.si_signo = inf->sig;
 715                 info.si_errno = 0;
 716                 info.si_code  = inf->code;
 717                 info.si_addr  = (void __user *)pc;
 718                 arm64_notify_die("", regs, &info, 0);
 719                 rv = 0;
 720         }
 721
 722         if (interrupts_enabled(regs))
 723                 trace_hardirqs_on();
 724
 725         return rv;
 726 }
 727 NOKPROBE_SYMBOL(do_debug_exception);
 728
 729 #ifdef CONFIG_ARM64_PAN
 730 int cpu_enable_pan(void *__unused)
 731 {
 732         /*
 733          * We modify PSTATE. This won't work from irq context as the PSTATE
 734          * is discarded once we return from the exception.
 735          */
 736         WARN_ON_ONCE(in_interrupt());
 737
 738         config_sctlr_el1(SCTLR_EL1_SPAN, 0);
 739         asm(SET_PSTATE_PAN(1));
 740         return 0;
 741 }
 742 #endif /* CONFIG_ARM64_PAN */
 743
 744 #ifdef CONFIG_ARM64_UAO
 745 /*
 746  * Kernel threads have fs=KERNEL_DS by default, and don't need to call
 747  * set_fs(), devtmpfs in particular relies on this behaviour.
 748  * We need to enable the feature at runtime (instead of adding it to
 749  * PSR_MODE_EL1h) as the feature may not be implemented by the cpu.
 750  */
 751 int cpu_enable_uao(void *__unused)
 752 {
 753         asm(SET_PSTATE_UAO(1));
 754         return 0;
 755 }
 756 #endif /* CONFIG_ARM64_UAO */