arch/s390/mm/fault.c

   1 /*
   2  *  S390 version
   3  *    Copyright IBM Corp. 1999
   4  *    Author(s): Hartmut Penner (hp@de.ibm.com)
   5  *               Ulrich Weigand (uweigand@de.ibm.com)
   6  *
   7  *  Derived from "arch/i386/mm/fault.c"
   8  *    Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   9  */
  10
  11 #include <linux/kernel_stat.h>
  12 #include <linux/perf_event.h>
  13 #include <linux/signal.h>
  14 #include <linux/sched.h>
  15 #include <linux/kernel.h>
  16 #include <linux/errno.h>
  17 #include <linux/string.h>
  18 #include <linux/types.h>
  19 #include <linux/ptrace.h>
  20 #include <linux/mman.h>
  21 #include <linux/mm.h>
  22 #include <linux/compat.h>
  23 #include <linux/smp.h>
  24 #include <linux/kdebug.h>
  25 #include <linux/init.h>
  26 #include <linux/console.h>
  27 #include <linux/extable.h>
  28 #include <linux/hardirq.h>
  29 #include <linux/kprobes.h>
  30 #include <linux/uaccess.h>
  31 #include <linux/hugetlb.h>
  32 #include <asm/asm-offsets.h>
  33 #include <asm/diag.h>
  34 #include <asm/pgtable.h>
  35 #include <asm/gmap.h>
  36 #include <asm/irq.h>
  37 #include <asm/mmu_context.h>
  38 #include <asm/facility.h>
  39 #include "../kernel/entry.h"
  40
  41 #define __FAIL_ADDR_MASK -4096L
  42 #define __SUBCODE_MASK 0x0600
  43 #define __PF_RES_FIELD 0x8000000000000000ULL
  44
  45 #define VM_FAULT_BADCONTEXT     0x010000
  46 #define VM_FAULT_BADMAP         0x020000
  47 #define VM_FAULT_BADACCESS      0x040000
  48 #define VM_FAULT_SIGNAL         0x080000
  49 #define VM_FAULT_PFAULT         0x100000
  50
  51 static unsigned long store_indication __read_mostly;
  52
  53 static int __init fault_init(void)
  54 {
  55         if (test_facility(75))
  56                 store_indication = 0xc00;
  57         return 0;
  58 }
  59 early_initcall(fault_init);
  60
  61 static inline int notify_page_fault(struct pt_regs *regs)
  62 {
  63         int ret = 0;
  64
  65         /* kprobe_running() needs smp_processor_id() */
  66         if (kprobes_built_in() && !user_mode(regs)) {
  67                 preempt_disable();
  68                 if (kprobe_running() && kprobe_fault_handler(regs, 14))
  69                         ret = 1;
  70                 preempt_enable();
  71         }
  72         return ret;
  73 }
  74
  75
  76 /*
  77  * Unlock any spinlocks which will prevent us from getting the
  78  * message out.
  79  */
  80 void bust_spinlocks(int yes)
  81 {
  82         if (yes) {
  83                 oops_in_progress = 1;
  84         } else {
  85                 int loglevel_save = console_loglevel;
  86                 console_unblank();
  87                 oops_in_progress = 0;
  88                 /*
  89                  * OK, the message is on the console.  Now we call printk()
  90                  * without oops_in_progress set so that printk will give klogd
  91                  * a poke.  Hold onto your hats...
  92                  */
  93                 console_loglevel = 15;
  94                 printk(" ");
  95                 console_loglevel = loglevel_save;
  96         }
  97 }
  98
  99 /*
 100  * Returns the address space associated with the fault.
 101  * Returns 0 for kernel space and 1 for user space.
 102  */
 103 static inline int user_space_fault(struct pt_regs *regs)
 104 {
 105         unsigned long trans_exc_code;
 106
 107         /*
 108          * The lowest two bits of the translation exception
 109          * identification indicate which paging table was used.
 110          */
 111         trans_exc_code = regs->int_parm_long & 3;
 112         if (trans_exc_code == 3) /* home space -> kernel */
 113                 return 0;
 114         if (user_mode(regs))
 115                 return 1;
 116         if (trans_exc_code == 2) /* secondary space -> set_fs */
 117                 return current->thread.mm_segment.ar4;
 118         if (current->flags & PF_VCPU)
 119                 return 1;
 120         return 0;
 121 }
 122
 123 static int bad_address(void *p)
 124 {
 125         unsigned long dummy;
 126
 127         return probe_kernel_address((unsigned long *)p, dummy);
 128 }
 129
 130 static void dump_pagetable(unsigned long asce, unsigned long address)
 131 {
 132         unsigned long *table = __va(asce & PAGE_MASK);
 133
 134         pr_alert("AS:%016lx ", asce);
 135         switch (asce & _ASCE_TYPE_MASK) {
 136         case _ASCE_TYPE_REGION1:
 137                 table = table + ((address >> 53) & 0x7ff);
 138                 if (bad_address(table))
 139                         goto bad;
 140                 pr_cont("R1:%016lx ", *table);
 141                 if (*table & _REGION_ENTRY_INVALID)
 142                         goto out;
 143                 table = (unsigned long *)(*table & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
 144                 /* fallthrough */
 145         case _ASCE_TYPE_REGION2:
 146                 table = table + ((address >> 42) & 0x7ff);
 147                 if (bad_address(table))
 148                         goto bad;
 149                 pr_cont("R2:%016lx ", *table);
 150                 if (*table & _REGION_ENTRY_INVALID)
 151                         goto out;
 152                 table = (unsigned long *)(*table & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
 153                 /* fallthrough */
 154         case _ASCE_TYPE_REGION3:
 155                 table = table + ((address >> 31) & 0x7ff);
 156                 if (bad_address(table))
 157                         goto bad;
 158                 pr_cont("R3:%016lx ", *table);
 159                 if (*table & (_REGION_ENTRY_INVALID | _REGION3_ENTRY_LARGE))
 160                         goto out;
 161                 table = (unsigned long *)(*table & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
 162                 /* fallthrough */
 163         case _ASCE_TYPE_SEGMENT:
 164                 table = table + ((address >> 20) & 0x7ff);
 165                 if (bad_address(table))
 166                         goto bad;
 167                 pr_cont("S:%016lx ", *table);
 168                 if (*table & (_SEGMENT_ENTRY_INVALID | _SEGMENT_ENTRY_LARGE))
 169                         goto out;
 170                 table = (unsigned long *)(*table & _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN);
 171         }
 172         table = table + ((address >> 12) & 0xff);
 173         if (bad_address(table))
 174                 goto bad;
 175         pr_cont("P:%016lx ", *table);
 176 out:
 177         pr_cont("\n");
 178         return;
 179 bad:
 180         pr_cont("BAD\n");
 181 }
 182
 183 static void dump_fault_info(struct pt_regs *regs)
 184 {
 185         unsigned long asce;
 186
 187         pr_alert("Failing address: %016lx TEID: %016lx\n",
 188                  regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK, regs->int_parm_long);
 189         pr_alert("Fault in ");
 190         switch (regs->int_parm_long & 3) {
 191         case 3:
 192                 pr_cont("home space ");
 193                 break;
 194         case 2:
 195                 pr_cont("secondary space ");
 196                 break;
 197         case 1:
 198                 pr_cont("access register ");
 199                 break;
 200         case 0:
 201                 pr_cont("primary space ");
 202                 break;
 203         }
 204         pr_cont("mode while using ");
 205         if (!user_space_fault(regs)) {
 206                 asce = S390_lowcore.kernel_asce;
 207                 pr_cont("kernel ");
 208         }
 209 #ifdef CONFIG_PGSTE
 210         else if ((current->flags & PF_VCPU) && S390_lowcore.gmap) {
 211                 struct gmap *gmap = (struct gmap *)S390_lowcore.gmap;
 212                 asce = gmap->asce;
 213                 pr_cont("gmap ");
 214         }
 215 #endif
 216         else {
 217                 asce = S390_lowcore.user_asce;
 218                 pr_cont("user ");
 219         }
 220         pr_cont("ASCE.\n");
 221         dump_pagetable(asce, regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK);
 222 }
 223
 224 int show_unhandled_signals = 1;
 225
 226 void report_user_fault(struct pt_regs *regs, long signr, int is_mm_fault)
 227 {
 228         if ((task_pid_nr(current) > 1) && !show_unhandled_signals)
 229                 return;
 230         if (!unhandled_signal(current, signr))
 231                 return;
 232         if (!printk_ratelimit())
 233                 return;
 234         printk(KERN_ALERT "User process fault: interruption code %04x ilc:%d ",
 235                regs->int_code & 0xffff, regs->int_code >> 17);
 236         print_vma_addr(KERN_CONT "in ", regs->psw.addr);
 237         printk(KERN_CONT "\n");
 238         if (is_mm_fault)
 239                 dump_fault_info(regs);
 240         show_regs(regs);
 241 }
 242
 243 /*
 244  * Send SIGSEGV to task.  This is an external routine
 245  * to keep the stack usage of do_page_fault small.
 246  */
 247 static noinline void do_sigsegv(struct pt_regs *regs, int si_code)
 248 {
 249         struct siginfo si;
 250
 251         report_user_fault(regs, SIGSEGV, 1);
 252         si.si_signo = SIGSEGV;
 253         si.si_errno = 0;
 254         si.si_code = si_code;
 255         si.si_addr = (void __user *)(regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK);
 256         force_sig_info(SIGSEGV, &si, current);
 257 }
 258
 259 static noinline void do_no_context(struct pt_regs *regs)
 260 {
 261         const struct exception_table_entry *fixup;
 262
 263         /* Are we prepared to handle this kernel fault?  */
 264         fixup = search_exception_tables(regs->psw.addr);
 265         if (fixup) {
 266                 regs->psw.addr = extable_fixup(fixup);
 267                 return;
 268         }
 269
 270         /*
 271          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
 272          * terminate things with extreme prejudice.
 273          */
 274         if (!user_space_fault(regs))
 275                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel pointer dereference"
 276                        " in virtual kernel address space\n");
 277         else
 278                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request"
 279                        " in virtual user address space\n");
 280         dump_fault_info(regs);
 281         die(regs, "Oops");
 282         do_exit(SIGKILL);
 283 }
 284
 285 static noinline void do_low_address(struct pt_regs *regs)
 286 {
 287         /* Low-address protection hit in kernel mode means
 288            NULL pointer write access in kernel mode.  */
 289         if (regs->psw.mask & PSW_MASK_PSTATE) {
 290                 /* Low-address protection hit in user mode 'cannot happen'. */
 291                 die (regs, "Low-address protection");
 292                 do_exit(SIGKILL);
 293         }
 294
 295         do_no_context(regs);
 296 }
 297
 298 static noinline void do_sigbus(struct pt_regs *regs)
 299 {
 300         struct task_struct *tsk = current;
 301         struct siginfo si;
 302
 303         /*
 304          * Send a sigbus, regardless of whether we were in kernel
 305          * or user mode.
 306          */
 307         si.si_signo = SIGBUS;
 308         si.si_errno = 0;
 309         si.si_code = BUS_ADRERR;
 310         si.si_addr = (void __user *)(regs->int_parm_long & __FAIL_ADDR_MASK);
 311         force_sig_info(SIGBUS, &si, tsk);
 312 }
 313
 314 static noinline void do_fault_error(struct pt_regs *regs, int fault)
 315 {
 316         int si_code;
 317
 318         switch (fault) {
 319         case VM_FAULT_BADACCESS:
 320         case VM_FAULT_BADMAP:
 321                 /* Bad memory access. Check if it is kernel or user space. */
 322                 if (user_mode(regs)) {
 323                         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
 324                         si_code = (fault == VM_FAULT_BADMAP) ?
 325                                 SEGV_MAPERR : SEGV_ACCERR;
 326                         do_sigsegv(regs, si_code);
 327                         return;
 328                 }
 329         case VM_FAULT_BADCONTEXT:
 330         case VM_FAULT_PFAULT:
 331                 do_no_context(regs);
 332                 break;
 333         case VM_FAULT_SIGNAL:
 334                 if (!user_mode(regs))
 335                         do_no_context(regs);
 336                 break;
 337         default: /* fault & VM_FAULT_ERROR */
 338                 if (fault & VM_FAULT_OOM) {
 339                         if (!user_mode(regs))
 340                                 do_no_context(regs);
 341                         else
 342                                 pagefault_out_of_memory();
 343                 } else if (fault & VM_FAULT_SIGSEGV) {
 344                         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 345                         if (!user_mode(regs))
 346                                 do_no_context(regs);
 347                         else
 348                                 do_sigsegv(regs, SEGV_MAPERR);
 349                 } else if (fault & VM_FAULT_SIGBUS) {
 350                         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 351                         if (!user_mode(regs))
 352                                 do_no_context(regs);
 353                         else
 354                                 do_sigbus(regs);
 355                 } else
 356                         BUG();
 357                 break;
 358         }
 359 }
 360
 361 /*
 362  * This routine handles page faults.  It determines the address,
 363  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
 364  * routines.
 365  *
 366  * interruption code (int_code):
 367  *   04       Protection           ->  Write-Protection  (suprression)
 368  *   10       Segment translation  ->  Not present       (nullification)
 369  *   11       Page translation     ->  Not present       (nullification)
 370  *   3b       Region third trans.  ->  Not present       (nullification)
 371  */
 372 static inline int do_exception(struct pt_regs *regs, int access)
 373 {
 374 #ifdef CONFIG_PGSTE
 375         struct gmap *gmap;
 376 #endif
 377         struct task_struct *tsk;
 378         struct mm_struct *mm;
 379         struct vm_area_struct *vma;
 380         unsigned long trans_exc_code;
 381         unsigned long address;
 382         unsigned int flags;
 383         int fault;
 384
 385         tsk = current;
 386         /*
 387          * The instruction that caused the program check has
 388          * been nullified. Don't signal single step via SIGTRAP.
 389          */
 390         clear_pt_regs_flag(regs, PIF_PER_TRAP);
 391
 392         if (notify_page_fault(regs))
 393                 return 0;
 394
 395         mm = tsk->mm;
 396         trans_exc_code = regs->int_parm_long;
 397
 398         /*
 399          * Verify that the fault happened in user space, that
 400          * we are not in an interrupt and that there is a
 401          * user context.
 402          */
 403         fault = VM_FAULT_BADCONTEXT;
 404         if (unlikely(!user_space_fault(regs) || faulthandler_disabled() || !mm))
 405                 goto out;
 406
 407         address = trans_exc_code & __FAIL_ADDR_MASK;
 408         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);
 409         flags = FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
 410         if (user_mode(regs))
 411                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
 412         if (access == VM_WRITE || (trans_exc_code & store_indication) == 0x400)
 413                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
 414         down_read(&mm->mmap_sem);
 415
 416 #ifdef CONFIG_PGSTE
 417         gmap = (current->flags & PF_VCPU) ?
 418                 (struct gmap *) S390_lowcore.gmap : NULL;
 419         if (gmap) {
 420                 current->thread.gmap_addr = address;
 421                 current->thread.gmap_write_flag = !!(flags & FAULT_FLAG_WRITE);
 422                 current->thread.gmap_int_code = regs->int_code & 0xffff;
 423                 address = __gmap_translate(gmap, address);
 424                 if (address == -EFAULT) {
 425                         fault = VM_FAULT_BADMAP;
 426                         goto out_up;
 427                 }
 428                 if (gmap->pfault_enabled)
 429                         flags |= FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT;
 430         }
 431 #endif
 432
 433 retry:
 434         fault = VM_FAULT_BADMAP;
 435         vma = find_vma(mm, address);
 436         if (!vma)
 437                 goto out_up;
 438
 439         if (unlikely(vma->vm_start > address)) {
 440                 if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
 441                         goto out_up;
 442                 if (expand_stack(vma, address))
 443                         goto out_up;
 444         }
 445
 446         /*
 447          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
 448          * we can handle it..
 449          */
 450         fault = VM_FAULT_BADACCESS;
 451         if (unlikely(!(vma->vm_flags & access)))
 452                 goto out_up;
 453
 454         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
 455                 address &= HPAGE_MASK;
 456         /*
 457          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
 458          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
 459          * the fault.
 460          */
 461         fault = handle_mm_fault(vma, address, flags);
 462         /* No reason to continue if interrupted by SIGKILL. */
 463         if ((fault & VM_FAULT_RETRY) && fatal_signal_pending(current)) {
 464                 fault = VM_FAULT_SIGNAL;
 465                 if (flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT)
 466                         goto out_up;
 467                 goto out;
 468         }
 469         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR))
 470                 goto out_up;
 471
 472         /*
 473          * Major/minor page fault accounting is only done on the
 474          * initial attempt. If we go through a retry, it is extremely
 475          * likely that the page will be found in page cache at that point.
 476          */
 477         if (flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
 478                 if (fault & VM_FAULT_MAJOR) {
 479                         tsk->maj_flt++;
 480                         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MAJ, 1,
 481                                       regs, address);
 482                 } else {
 483                         tsk->min_flt++;
 484                         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MIN, 1,
 485                                       regs, address);
 486                 }
 487                 if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
 488 #ifdef CONFIG_PGSTE
 489                         if (gmap && (flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT)) {
 490                                 /* FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT has been set,
 491                                  * mmap_sem has not been released */
 492                                 current->thread.gmap_pfault = 1;
 493                                 fault = VM_FAULT_PFAULT;
 494                                 goto out_up;
 495                         }
 496 #endif
 497                         /* Clear FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY to avoid any risk
 498                          * of starvation. */
 499                         flags &= ~(FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY |
 500                                    FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT);
 501                         flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
 502                         down_read(&mm->mmap_sem);
 503                         goto retry;
 504                 }
 505         }
 506 #ifdef CONFIG_PGSTE
 507         if (gmap) {
 508                 address =  __gmap_link(gmap, current->thread.gmap_addr,
 509                                        address);
 510                 if (address == -EFAULT) {
 511                         fault = VM_FAULT_BADMAP;
 512                         goto out_up;
 513                 }
 514                 if (address == -ENOMEM) {
 515                         fault = VM_FAULT_OOM;
 516                         goto out_up;
 517                 }
 518         }
 519 #endif
 520         fault = 0;
 521 out_up:
 522         up_read(&mm->mmap_sem);
 523 out:
 524         return fault;
 525 }
 526
 527 void do_protection_exception(struct pt_regs *regs)
 528 {
 529         unsigned long trans_exc_code;
 530         int fault;
 531
 532         trans_exc_code = regs->int_parm_long;
 533         /*
 534          * Protection exceptions are suppressing, decrement psw address.
 535          * The exception to this rule are aborted transactions, for these
 536          * the PSW already points to the correct location.
 537          */
 538         if (!(regs->int_code & 0x200))
 539                 regs->psw.addr = __rewind_psw(regs->psw, regs->int_code >> 16);
 540         /*
 541          * Check for low-address protection.  This needs to be treated
 542          * as a special case because the translation exception code
 543          * field is not guaranteed to contain valid data in this case.
 544          */
 545         if (unlikely(!(trans_exc_code & 4))) {
 546                 do_low_address(regs);
 547                 return;
 548         }
 549         fault = do_exception(regs, VM_WRITE);
 550         if (unlikely(fault))
 551                 do_fault_error(regs, fault);
 552 }
 553 NOKPROBE_SYMBOL(do_protection_exception);
 554
 555 void do_dat_exception(struct pt_regs *regs)
 556 {
 557         int access, fault;
 558
 559         access = VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE;
 560         fault = do_exception(regs, access);
 561         if (unlikely(fault))
 562                 do_fault_error(regs, fault);
 563 }
 564 NOKPROBE_SYMBOL(do_dat_exception);
 565
 566 #ifdef CONFIG_PFAULT
 567 /*
 568  * 'pfault' pseudo page faults routines.
 569  */
 570 static int pfault_disable;
 571
 572 static int __init nopfault(char *str)
 573 {
 574         pfault_disable = 1;
 575         return 1;
 576 }
 577
 578 __setup("nopfault", nopfault);
 579
 580 struct pfault_refbk {
 581         u16 refdiagc;
 582         u16 reffcode;
 583         u16 refdwlen;
 584         u16 refversn;
 585         u64 refgaddr;
 586         u64 refselmk;
 587         u64 refcmpmk;
 588         u64 reserved;
 589 } __attribute__ ((packed, aligned(8)));
 590
 591 int pfault_init(void)
 592 {
 593         struct pfault_refbk refbk = {
 594                 .refdiagc = 0x258,
 595                 .reffcode = 0,
 596                 .refdwlen = 5,
 597                 .refversn = 2,
 598                 .refgaddr = __LC_LPP,
 599                 .refselmk = 1ULL << 48,
 600                 .refcmpmk = 1ULL << 48,
 601                 .reserved = __PF_RES_FIELD };
 602         int rc;
 603
 604         if (pfault_disable)
 605                 return -1;
 606         diag_stat_inc(DIAG_STAT_X258);
 607         asm volatile(
 608                 "       diag    %1,%0,0x258\n"
 609                 "0:     j       2f\n"
 610                 "1:     la      %0,8\n"
 611                 "2:\n"
 612                 EX_TABLE(0b,1b)
 613                 : "=d" (rc) : "a" (&refbk), "m" (refbk) : "cc");
 614         return rc;
 615 }
 616
 617 void pfault_fini(void)
 618 {
 619         struct pfault_refbk refbk = {
 620                 .refdiagc = 0x258,
 621                 .reffcode = 1,
 622                 .refdwlen = 5,
 623                 .refversn = 2,
 624         };
 625
 626         if (pfault_disable)
 627                 return;
 628         diag_stat_inc(DIAG_STAT_X258);
 629         asm volatile(
 630                 "       diag    %0,0,0x258\n"
 631                 "0:     nopr    %%r7\n"
 632                 EX_TABLE(0b,0b)
 633                 : : "a" (&refbk), "m" (refbk) : "cc");
 634 }
 635
 636 static DEFINE_SPINLOCK(pfault_lock);
 637 static LIST_HEAD(pfault_list);
 638
 639 #define PF_COMPLETE     0x0080
 640
 641 /*
 642  * The mechanism of our pfault code: if Linux is running as guest, runs a user
 643  * space process and the user space process accesses a page that the host has
 644  * paged out we get a pfault interrupt.
 645  *
 646  * This allows us, within the guest, to schedule a different process. Without
 647  * this mechanism the host would have to suspend the whole virtual cpu until
 648  * the page has been paged in.
 649  *
 650  * So when we get such an interrupt then we set the state of the current task
 651  * to uninterruptible and also set the need_resched flag. Both happens within
 652  * interrupt context(!). If we later on want to return to user space we
 653  * recognize the need_resched flag and then call schedule().  It's not very
 654  * obvious how this works...
 655  *
 656  * Of course we have a lot of additional fun with the completion interrupt (->
 657  * host signals that a page of a process has been paged in and the process can
 658  * continue to run). This interrupt can arrive on any cpu and, since we have
 659  * virtual cpus, actually appear before the interrupt that signals that a page
 660  * is missing.
 661  */
 662 static void pfault_interrupt(struct ext_code ext_code,
 663                              unsigned int param32, unsigned long param64)
 664 {
 665         struct task_struct *tsk;
 666         __u16 subcode;
 667         pid_t pid;
 668
 669         /*
 670          * Get the external interruption subcode & pfault initial/completion
 671          * signal bit. VM stores this in the 'cpu address' field associated
 672          * with the external interrupt.
 673          */
 674         subcode = ext_code.subcode;
 675         if ((subcode & 0xff00) != __SUBCODE_MASK)
 676                 return;
 677         inc_irq_stat(IRQEXT_PFL);
 678         /* Get the token (= pid of the affected task). */
 679         pid = param64 & LPP_PFAULT_PID_MASK;
 680         rcu_read_lock();
 681         tsk = find_task_by_pid_ns(pid, &init_pid_ns);
 682         if (tsk)
 683                 get_task_struct(tsk);
 684         rcu_read_unlock();
 685         if (!tsk)
 686                 return;
 687         spin_lock(&pfault_lock);
 688         if (subcode & PF_COMPLETE) {
 689                 /* signal bit is set -> a page has been swapped in by VM */
 690                 if (tsk->thread.pfault_wait == 1) {
 691                         /* Initial interrupt was faster than the completion
 692                          * interrupt. pfault_wait is valid. Set pfault_wait
 693                          * back to zero and wake up the process. This can
 694                          * safely be done because the task is still sleeping
 695                          * and can't produce new pfaults. */
 696                         tsk->thread.pfault_wait = 0;
 697                         list_del(&tsk->thread.list);
 698                         wake_up_process(tsk);
 699                         put_task_struct(tsk);
 700                 } else {
 701                         /* Completion interrupt was faster than initial
 702                          * interrupt. Set pfault_wait to -1 so the initial
 703                          * interrupt doesn't put the task to sleep.
 704                          * If the task is not running, ignore the completion
 705                          * interrupt since it must be a leftover of a PFAULT
 706                          * CANCEL operation which didn't remove all pending
 707                          * completion interrupts. */
 708                         if (tsk->state == TASK_RUNNING)
 709                                 tsk->thread.pfault_wait = -1;
 710                 }
 711         } else {
 712                 /* signal bit not set -> a real page is missing. */
 713                 if (WARN_ON_ONCE(tsk != current))
 714                         goto out;
 715                 if (tsk->thread.pfault_wait == 1) {
 716                         /* Already on the list with a reference: put to sleep */
 717                         goto block;
 718                 } else if (tsk->thread.pfault_wait == -1) {
 719                         /* Completion interrupt was faster than the initial
 720                          * interrupt (pfault_wait == -1). Set pfault_wait
 721                          * back to zero and exit. */
 722                         tsk->thread.pfault_wait = 0;
 723                 } else {
 724                         /* Initial interrupt arrived before completion
 725                          * interrupt. Let the task sleep.
 726                          * An extra task reference is needed since a different
 727                          * cpu may set the task state to TASK_RUNNING again
 728                          * before the scheduler is reached. */
 729                         get_task_struct(tsk);
 730                         tsk->thread.pfault_wait = 1;
 731                         list_add(&tsk->thread.list, &pfault_list);
 732 block:
 733                         /* Since this must be a userspace fault, there
 734                          * is no kernel task state to trample. Rely on the
 735                          * return to userspace schedule() to block. */
 736                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 737                         set_tsk_need_resched(tsk);
 738                 }
 739         }
 740 out:
 741         spin_unlock(&pfault_lock);
 742         put_task_struct(tsk);
 743 }
 744
 745 static int pfault_cpu_dead(unsigned int cpu)
 746 {
 747         struct thread_struct *thread, *next;
 748         struct task_struct *tsk;
 749
 750         spin_lock_irq(&pfault_lock);
 751         list_for_each_entry_safe(thread, next, &pfault_list, list) {
 752                 thread->pfault_wait = 0;
 753                 list_del(&thread->list);
 754                 tsk = container_of(thread, struct task_struct, thread);
 755                 wake_up_process(tsk);
 756                 put_task_struct(tsk);
 757         }
 758         spin_unlock_irq(&pfault_lock);
 759         return 0;
 760 }
 761
 762 static int __init pfault_irq_init(void)
 763 {
 764         int rc;
 765
 766         rc = register_external_irq(EXT_IRQ_CP_SERVICE, pfault_interrupt);
 767         if (rc)
 768                 goto out_extint;
 769         rc = pfault_init() == 0 ? 0 : -EOPNOTSUPP;
 770         if (rc)
 771                 goto out_pfault;
 772         irq_subclass_register(IRQ_SUBCLASS_SERVICE_SIGNAL);
 773         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_S390_PFAULT_DEAD, "s390/pfault:dead",
 774                                   NULL, pfault_cpu_dead);
 775         return 0;
 776
 777 out_pfault:
 778         unregister_external_irq(EXT_IRQ_CP_SERVICE, pfault_interrupt);
 779 out_extint:
 780         pfault_disable = 1;
 781         return rc;
 782 }
 783 early_initcall(pfault_irq_init);
 784
 785 #endif /* CONFIG_PFAULT */