arch/x86/mm/fault.c

   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/bootmem.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
  20 #include <asm/cpufeature.h>             /* boot_cpu_has, ...            */
  21 #include <asm/traps.h>                  /* dotraplinkage, ...           */
  22 #include <asm/pgalloc.h>                /* pgd_*(), ...                 */
  23 #include <asm/fixmap.h>                 /* VSYSCALL_ADDR                */
  24 #include <asm/vsyscall.h>               /* emulate_vsyscall             */
  25 #include <asm/vm86.h>                   /* struct vm86                  */
  26 #include <asm/mmu_context.h>            /* vma_pkey()                   */
  27
  28 #define CREATE_TRACE_POINTS
  29 #include <asm/trace/exceptions.h>
  30
  31 /*
  32  * Returns 0 if mmiotrace is disabled, or if the fault is not
  33  * handled by mmiotrace:
  34  */
  35 static nokprobe_inline int
  36 kmmio_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long addr)
  37 {
  38         if (unlikely(is_kmmio_active()))
  39                 if (kmmio_handler(regs, addr) == 1)
  40                         return -1;
  41         return 0;
  42 }
  43
  44 static nokprobe_inline int kprobes_fault(struct pt_regs *regs)
  45 {
  46         int ret = 0;
  47
  48         /* kprobe_running() needs smp_processor_id() */
  49         if (kprobes_built_in() && !user_mode(regs)) {
  50                 preempt_disable();
  51                 if (kprobe_running() && kprobe_fault_handler(regs, 14))
  52                         ret = 1;
  53                 preempt_enable();
  54         }
  55
  56         return ret;
  57 }
  58
  59 /*
  60  * Prefetch quirks:
  61  *
  62  * 32-bit mode:
  63  *
  64  *   Sometimes AMD Athlon/Opteron CPUs report invalid exceptions on prefetch.
  65  *   Check that here and ignore it.
  66  *
  67  * 64-bit mode:
  68  *
  69  *   Sometimes the CPU reports invalid exceptions on prefetch.
  70  *   Check that here and ignore it.
  71  *
  72  * Opcode checker based on code by Richard Brunner.
  73  */
  74 static inline int
  75 check_prefetch_opcode(struct pt_regs *regs, unsigned char *instr,
  76                       unsigned char opcode, int *prefetch)
  77 {
  78         unsigned char instr_hi = opcode & 0xf0;
  79         unsigned char instr_lo = opcode & 0x0f;
  80
  81         switch (instr_hi) {
  82         case 0x20:
  83         case 0x30:
  84                 /*
  85                  * Values 0x26,0x2E,0x36,0x3E are valid x86 prefixes.
  86                  * In X86_64 long mode, the CPU will signal invalid
  87                  * opcode if some of these prefixes are present so
  88                  * X86_64 will never get here anyway
  89                  */
  90                 return ((instr_lo & 7) == 0x6);
  91 #ifdef CONFIG_X86_64
  92         case 0x40:
  93                 /*
  94                  * In AMD64 long mode 0x40..0x4F are valid REX prefixes
  95                  * Need to figure out under what instruction mode the
  96                  * instruction was issued. Could check the LDT for lm,
  97                  * but for now it's good enough to assume that long
  98                  * mode only uses well known segments or kernel.
  99                  */
 100                 return (!user_mode(regs) || user_64bit_mode(regs));
 101 #endif
 102         case 0x60:
 103                 /* 0x64 thru 0x67 are valid prefixes in all modes. */
 104                 return (instr_lo & 0xC) == 0x4;
 105         case 0xF0:
 106                 /* 0xF0, 0xF2, 0xF3 are valid prefixes in all modes. */
 107                 return !instr_lo || (instr_lo>>1) == 1;
 108         case 0x00:
 109                 /* Prefetch instruction is 0x0F0D or 0x0F18 */
 110                 if (probe_kernel_address(instr, opcode))
 111                         return 0;
 112
 113                 *prefetch = (instr_lo == 0xF) &&
 114                         (opcode == 0x0D || opcode == 0x18);
 115                 return 0;
 116         default:
 117                 return 0;
 118         }
 119 }
 120
 121 static int
 122 is_prefetch(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long addr)
 123 {
 124         unsigned char *max_instr;
 125         unsigned char *instr;
 126         int prefetch = 0;
 127
 128         /*
 129          * If it was a exec (instruction fetch) fault on NX page, then
 130          * do not ignore the fault:
 131          */
 132         if (error_code & X86_PF_INSTR)
 133                 return 0;
 134
 135         instr = (void *)convert_ip_to_linear(current, regs);
 136         max_instr = instr + 15;
 137
 138         if (user_mode(regs) && instr >= (unsigned char *)TASK_SIZE_MAX)
 139                 return 0;
 140
 141         while (instr < max_instr) {
 142                 unsigned char opcode;
 143
 144                 if (probe_kernel_address(instr, opcode))
 145                         break;
 146
 147                 instr++;
 148
 149                 if (!check_prefetch_opcode(regs, instr, opcode, &prefetch))
 150                         break;
 151         }
 152         return prefetch;
 153 }
 154
 155 /*
 156  * A protection key fault means that the PKRU value did not allow
 157  * access to some PTE.  Userspace can figure out what PKRU was
 158  * from the XSAVE state, and this function fills out a field in
 159  * siginfo so userspace can discover which protection key was set
 160  * on the PTE.
 161  *
 162  * If we get here, we know that the hardware signaled a X86_PF_PK
 163  * fault and that there was a VMA once we got in the fault
 164  * handler.  It does *not* guarantee that the VMA we find here
 165  * was the one that we faulted on.
 166  *
 167  * 1. T1   : mprotect_key(foo, PAGE_SIZE, pkey=4);
 168  * 2. T1   : set PKRU to deny access to pkey=4, touches page
 169  * 3. T1   : faults...
 170  * 4.    T2: mprotect_key(foo, PAGE_SIZE, pkey=5);
 171  * 5. T1   : enters fault handler, takes mmap_sem, etc...
 172  * 6. T1   : reaches here, sees vma_pkey(vma)=5, when we really
 173  *           faulted on a pte with its pkey=4.
 174  */
 175 static void fill_sig_info_pkey(int si_signo, int si_code, siginfo_t *info,
 176                 u32 *pkey)
 177 {
 178         /* This is effectively an #ifdef */
 179         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_OSPKE))
 180                 return;
 181
 182         /* Fault not from Protection Keys: nothing to do */
 183         if ((si_code != SEGV_PKUERR) || (si_signo != SIGSEGV))
 184                 return;
 185         /*
 186          * force_sig_info_fault() is called from a number of
 187          * contexts, some of which have a VMA and some of which
 188          * do not.  The X86_PF_PK handing happens after we have a
 189          * valid VMA, so we should never reach this without a
 190          * valid VMA.
 191          */
 192         if (!pkey) {
 193                 WARN_ONCE(1, "PKU fault with no VMA passed in");
 194                 info->si_pkey = 0;
 195                 return;
 196         }
 197         /*
 198          * si_pkey should be thought of as a strong hint, but not
 199          * absolutely guranteed to be 100% accurate because of
 200          * the race explained above.
 201          */
 202         info->si_pkey = *pkey;
 203 }
 204
 205 static void
 206 force_sig_info_fault(int si_signo, int si_code, unsigned long address,
 207                      struct task_struct *tsk, u32 *pkey, int fault)
 208 {
 209         unsigned lsb = 0;
 210         siginfo_t info;
 211
 212         clear_siginfo(&info);
 213         info.si_signo   = si_signo;
 214         info.si_errno   = 0;
 215         info.si_code    = si_code;
 216         info.si_addr    = (void __user *)address;
 217         if (fault & VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
 218                 lsb = hstate_index_to_shift(VM_FAULT_GET_HINDEX(fault));
 219         if (fault & VM_FAULT_HWPOISON)
 220                 lsb = PAGE_SHIFT;
 221         info.si_addr_lsb = lsb;
 222
 223         fill_sig_info_pkey(si_signo, si_code, &info, pkey);
 224
 225         force_sig_info(si_signo, &info, tsk);
 226 }
 227
 228 DEFINE_SPINLOCK(pgd_lock);
 229 LIST_HEAD(pgd_list);
 230
 231 #ifdef CONFIG_X86_32
 232 static inline pmd_t *vmalloc_sync_one(pgd_t *pgd, unsigned long address)
 233 {
 234         unsigned index = pgd_index(address);
 235         pgd_t *pgd_k;
 236         p4d_t *p4d, *p4d_k;
 237         pud_t *pud, *pud_k;
 238         pmd_t *pmd, *pmd_k;
 239
 240         pgd += index;
 241         pgd_k = init_mm.pgd + index;
 242
 243         if (!pgd_present(*pgd_k))
 244                 return NULL;
 245
 246         /*
 247          * set_pgd(pgd, *pgd_k); here would be useless on PAE
 248          * and redundant with the set_pmd() on non-PAE. As would
 249          * set_p4d/set_pud.
 250          */
 251         p4d = p4d_offset(pgd, address);
 252         p4d_k = p4d_offset(pgd_k, address);
 253         if (!p4d_present(*p4d_k))
 254                 return NULL;
 255
 256         pud = pud_offset(p4d, address);
 257         pud_k = pud_offset(p4d_k, address);
 258         if (!pud_present(*pud_k))
 259                 return NULL;
 260
 261         pmd = pmd_offset(pud, address);
 262         pmd_k = pmd_offset(pud_k, address);
 263         if (!pmd_present(*pmd_k))
 264                 return NULL;
 265
 266         if (!pmd_present(*pmd))
 267                 set_pmd(pmd, *pmd_k);
 268         else
 269                 BUG_ON(pmd_page(*pmd) != pmd_page(*pmd_k));
 270
 271         return pmd_k;
 272 }
 273
 274 void vmalloc_sync_all(void)
 275 {
 276         unsigned long address;
 277
 278         if (SHARED_KERNEL_PMD)
 279                 return;
 280
 281         for (address = VMALLOC_START & PMD_MASK;
 282              address >= TASK_SIZE_MAX && address < FIXADDR_TOP;
 283              address += PMD_SIZE) {
 284                 struct page *page;
 285
 286                 spin_lock(&pgd_lock);
 287                 list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
 288                         spinlock_t *pgt_lock;
 289                         pmd_t *ret;
 290
 291                         /* the pgt_lock only for Xen */
 292                         pgt_lock = &pgd_page_get_mm(page)->page_table_lock;
 293
 294                         spin_lock(pgt_lock);
 295                         ret = vmalloc_sync_one(page_address(page), address);
 296                         spin_unlock(pgt_lock);
 297
 298                         if (!ret)
 299                                 break;
 300                 }
 301                 spin_unlock(&pgd_lock);
 302         }
 303 }
 304
 305 /*
 306  * 32-bit:
 307  *
 308  *   Handle a fault on the vmalloc or module mapping area
 309  */
 310 static noinline int vmalloc_fault(unsigned long address)
 311 {
 312         unsigned long pgd_paddr;
 313         pmd_t *pmd_k;
 314         pte_t *pte_k;
 315
 316         /* Make sure we are in vmalloc area: */
 317         if (!(address >= VMALLOC_START && address < VMALLOC_END))
 318                 return -1;
 319
 320         WARN_ON_ONCE(in_nmi());
 321
 322         /*
 323          * Synchronize this task's top level page-table
 324          * with the 'reference' page table.
 325          *
 326          * Do _not_ use "current" here. We might be inside
 327          * an interrupt in the middle of a task switch..
 328          */
 329         pgd_paddr = read_cr3_pa();
 330         pmd_k = vmalloc_sync_one(__va(pgd_paddr), address);
 331         if (!pmd_k)
 332                 return -1;
 333
 334         if (pmd_large(*pmd_k))
 335                 return 0;
 336
 337         pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, address);
 338         if (!pte_present(*pte_k))
 339                 return -1;
 340
 341         return 0;
 342 }
 343 NOKPROBE_SYMBOL(vmalloc_fault);
 344
 345 /*
 346  * Did it hit the DOS screen memory VA from vm86 mode?
 347  */
 348 static inline void
 349 check_v8086_mode(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
 350                  struct task_struct *tsk)
 351 {
 352 #ifdef CONFIG_VM86
 353         unsigned long bit;
 354
 355         if (!v8086_mode(regs) || !tsk->thread.vm86)
 356                 return;
 357
 358         bit = (address - 0xA0000) >> PAGE_SHIFT;
 359         if (bit < 32)
 360                 tsk->thread.vm86->screen_bitmap |= 1 << bit;
 361 #endif
 362 }
 363
 364 static bool low_pfn(unsigned long pfn)
 365 {
 366         return pfn < max_low_pfn;
 367 }
 368
 369 static void dump_pagetable(unsigned long address)
 370 {
 371         pgd_t *base = __va(read_cr3_pa());
 372         pgd_t *pgd = &base[pgd_index(address)];
 373         p4d_t *p4d;
 374         pud_t *pud;
 375         pmd_t *pmd;
 376         pte_t *pte;
 377
 378 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 379         pr_info("*pdpt = %016Lx ", pgd_val(*pgd));
 380         if (!low_pfn(pgd_val(*pgd) >> PAGE_SHIFT) || !pgd_present(*pgd))
 381                 goto out;
 382 #define pr_pde pr_cont
 383 #else
 384 #define pr_pde pr_info
 385 #endif
 386         p4d = p4d_offset(pgd, address);
 387         pud = pud_offset(p4d, address);
 388         pmd = pmd_offset(pud, address);
 389         pr_pde("*pde = %0*Lx ", sizeof(*pmd) * 2, (u64)pmd_val(*pmd));
 390 #undef pr_pde
 391
 392         /*
 393          * We must not directly access the pte in the highpte
 394          * case if the page table is located in highmem.
 395          * And let's rather not kmap-atomic the pte, just in case
 396          * it's allocated already:
 397          */
 398         if (!low_pfn(pmd_pfn(*pmd)) || !pmd_present(*pmd) || pmd_large(*pmd))
 399                 goto out;
 400
 401         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
 402         pr_cont("*pte = %0*Lx ", sizeof(*pte) * 2, (u64)pte_val(*pte));
 403 out:
 404         pr_cont("\n");
 405 }
 406
 407 #else /* CONFIG_X86_64: */
 408
 409 void vmalloc_sync_all(void)
 410 {
 411         sync_global_pgds(VMALLOC_START & PGDIR_MASK, VMALLOC_END);
 412 }
 413
 414 /*
 415  * 64-bit:
 416  *
 417  *   Handle a fault on the vmalloc area
 418  */
 419 static noinline int vmalloc_fault(unsigned long address)
 420 {
 421         pgd_t *pgd, *pgd_k;
 422         p4d_t *p4d, *p4d_k;
 423         pud_t *pud;
 424         pmd_t *pmd;
 425         pte_t *pte;
 426
 427         /* Make sure we are in vmalloc area: */
 428         if (!(address >= VMALLOC_START && address < VMALLOC_END))
 429                 return -1;
 430
 431         WARN_ON_ONCE(in_nmi());
 432
 433         /*
 434          * Copy kernel mappings over when needed. This can also
 435          * happen within a race in page table update. In the later
 436          * case just flush:
 437          */
 438         pgd = (pgd_t *)__va(read_cr3_pa()) + pgd_index(address);
 439         pgd_k = pgd_offset_k(address);
 440         if (pgd_none(*pgd_k))
 441                 return -1;
 442
 443         if (pgtable_l5_enabled()) {
 444                 if (pgd_none(*pgd)) {
 445                         set_pgd(pgd, *pgd_k);
 446                         arch_flush_lazy_mmu_mode();
 447                 } else {
 448                         BUG_ON(pgd_page_vaddr(*pgd) != pgd_page_vaddr(*pgd_k));
 449                 }
 450         }
 451
 452         /* With 4-level paging, copying happens on the p4d level. */
 453         p4d = p4d_offset(pgd, address);
 454         p4d_k = p4d_offset(pgd_k, address);
 455         if (p4d_none(*p4d_k))
 456                 return -1;
 457
 458         if (p4d_none(*p4d) && !pgtable_l5_enabled()) {
 459                 set_p4d(p4d, *p4d_k);
 460                 arch_flush_lazy_mmu_mode();
 461         } else {
 462                 BUG_ON(p4d_pfn(*p4d) != p4d_pfn(*p4d_k));
 463         }
 464
 465         BUILD_BUG_ON(CONFIG_PGTABLE_LEVELS < 4);
 466
 467         pud = pud_offset(p4d, address);
 468         if (pud_none(*pud))
 469                 return -1;
 470
 471         if (pud_large(*pud))
 472                 return 0;
 473
 474         pmd = pmd_offset(pud, address);
 475         if (pmd_none(*pmd))
 476                 return -1;
 477
 478         if (pmd_large(*pmd))
 479                 return 0;
 480
 481         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
 482         if (!pte_present(*pte))
 483                 return -1;
 484
 485         return 0;
 486 }
 487 NOKPROBE_SYMBOL(vmalloc_fault);
 488
 489 #ifdef CONFIG_CPU_SUP_AMD
 490 static const char errata93_warning[] =
 491 KERN_ERR
 492 "******* Your BIOS seems to not contain a fix for K8 errata #93\n"
 493 "******* Working around it, but it may cause SEGVs or burn power.\n"
 494 "******* Please consider a BIOS update.\n"
 495 "******* Disabling USB legacy in the BIOS may also help.\n";
 496 #endif
 497
 498 /*
 499  * No vm86 mode in 64-bit mode:
 500  */
 501 static inline void
 502 check_v8086_mode(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
 503                  struct task_struct *tsk)
 504 {
 505 }
 506
 507 static int bad_address(void *p)
 508 {
 509         unsigned long dummy;
 510
 511         return probe_kernel_address((unsigned long *)p, dummy);
 512 }
 513
 514 static void dump_pagetable(unsigned long address)
 515 {
 516         pgd_t *base = __va(read_cr3_pa());
 517         pgd_t *pgd = base + pgd_index(address);
 518         p4d_t *p4d;
 519         pud_t *pud;
 520         pmd_t *pmd;
 521         pte_t *pte;
 522
 523         if (bad_address(pgd))
 524                 goto bad;
 525
 526         pr_info("PGD %lx ", pgd_val(*pgd));
 527
 528         if (!pgd_present(*pgd))
 529                 goto out;
 530
 531         p4d = p4d_offset(pgd, address);
 532         if (bad_address(p4d))
 533                 goto bad;
 534
 535         pr_cont("P4D %lx ", p4d_val(*p4d));
 536         if (!p4d_present(*p4d) || p4d_large(*p4d))
 537                 goto out;
 538
 539         pud = pud_offset(p4d, address);
 540         if (bad_address(pud))
 541                 goto bad;
 542
 543         pr_cont("PUD %lx ", pud_val(*pud));
 544         if (!pud_present(*pud) || pud_large(*pud))
 545                 goto out;
 546
 547         pmd = pmd_offset(pud, address);
 548         if (bad_address(pmd))
 549                 goto bad;
 550
 551         pr_cont("PMD %lx ", pmd_val(*pmd));
 552         if (!pmd_present(*pmd) || pmd_large(*pmd))
 553                 goto out;
 554
 555         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
 556         if (bad_address(pte))
 557                 goto bad;
 558
 559         pr_cont("PTE %lx", pte_val(*pte));
 560 out:
 561         pr_cont("\n");
 562         return;
 563 bad:
 564         pr_info("BAD\n");
 565 }
 566
 567 #endif /* CONFIG_X86_64 */
 568
 569 /*
 570  * Workaround for K8 erratum #93 & buggy BIOS.
 571  *
 572  * BIOS SMM functions are required to use a specific workaround
 573  * to avoid corruption of the 64bit RIP register on C stepping K8.
 574  *
 575  * A lot of BIOS that didn't get tested properly miss this.
 576  *
 577  * The OS sees this as a page fault with the upper 32bits of RIP cleared.
 578  * Try to work around it here.
 579  *
 580  * Note we only handle faults in kernel here.
 581  * Does nothing on 32-bit.
 582  */
 583 static int is_errata93(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 584 {
 585 #if defined(CONFIG_X86_64) && defined(CONFIG_CPU_SUP_AMD)
 586         if (boot_cpu_data.x86_vendor != X86_VENDOR_AMD
 587             || boot_cpu_data.x86 != 0xf)
 588                 return 0;
 589
 590         if (address != regs->ip)
 591                 return 0;
 592
 593         if ((address >> 32) != 0)
 594                 return 0;
 595
 596         address |= 0xffffffffUL << 32;
 597         if ((address >= (u64)_stext && address <= (u64)_etext) ||
 598             (address >= MODULES_VADDR && address <= MODULES_END)) {
 599                 printk_once(errata93_warning);
 600                 regs->ip = address;
 601                 return 1;
 602         }
 603 #endif
 604         return 0;
 605 }
 606
 607 /*
 608  * Work around K8 erratum #100 K8 in compat mode occasionally jumps
 609  * to illegal addresses >4GB.
 610  *
 611  * We catch this in the page fault handler because these addresses
 612  * are not reachable. Just detect this case and return.  Any code
 613  * segment in LDT is compatibility mode.
 614  */
 615 static int is_errata100(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 616 {
 617 #ifdef CONFIG_X86_64
 618         if ((regs->cs == __USER32_CS || (regs->cs & (1<<2))) && (address >> 32))
 619                 return 1;
 620 #endif
 621         return 0;
 622 }
 623
 624 static int is_f00f_bug(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 625 {
 626 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
 627         unsigned long nr;
 628
 629         /*
 630          * Pentium F0 0F C7 C8 bug workaround:
 631          */
 632         if (boot_cpu_has_bug(X86_BUG_F00F)) {
 633                 nr = (address - idt_descr.address) >> 3;
 634
 635                 if (nr == 6) {
 636                         do_invalid_op(regs, 0);
 637                         return 1;
 638                 }
 639         }
 640 #endif
 641         return 0;
 642 }
 643
 644 static const char nx_warning[] = KERN_CRIT
 645 "kernel tried to execute NX-protected page - exploit attempt? (uid: %d)\n";
 646 static const char smep_warning[] = KERN_CRIT
 647 "unable to execute userspace code (SMEP?) (uid: %d)\n";
 648
 649 static void
 650 show_fault_oops(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 651                 unsigned long address)
 652 {
 653         if (!oops_may_print())
 654                 return;
 655
 656         if (error_code & X86_PF_INSTR) {
 657                 unsigned int level;
 658                 pgd_t *pgd;
 659                 pte_t *pte;
 660
 661                 pgd = __va(read_cr3_pa());
 662                 pgd += pgd_index(address);
 663
 664                 pte = lookup_address_in_pgd(pgd, address, &level);
 665
 666                 if (pte && pte_present(*pte) && !pte_exec(*pte))
 667                         printk(nx_warning, from_kuid(&init_user_ns, current_uid()));
 668                 if (pte && pte_present(*pte) && pte_exec(*pte) &&
 669                                 (pgd_flags(*pgd) & _PAGE_USER) &&
 670                                 (__read_cr4() & X86_CR4_SMEP))
 671                         printk(smep_warning, from_kuid(&init_user_ns, current_uid()));
 672         }
 673
 674         printk(KERN_ALERT "BUG: unable to handle kernel ");
 675         if (address < PAGE_SIZE)
 676                 printk(KERN_CONT "NULL pointer dereference");
 677         else
 678                 printk(KERN_CONT "paging request");
 679
 680         printk(KERN_CONT " at %px\n", (void *) address);
 681
 682         dump_pagetable(address);
 683 }
 684
 685 static noinline void
 686 pgtable_bad(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 687             unsigned long address)
 688 {
 689         struct task_struct *tsk;
 690         unsigned long flags;
 691         int sig;
 692
 693         flags = oops_begin();
 694         tsk = current;
 695         sig = SIGKILL;
 696
 697         printk(KERN_ALERT "%s: Corrupted page table at address %lx\n",
 698                tsk->comm, address);
 699         dump_pagetable(address);
 700
 701         tsk->thread.cr2         = address;
 702         tsk->thread.trap_nr     = X86_TRAP_PF;
 703         tsk->thread.error_code  = error_code;
 704
 705         if (__die("Bad pagetable", regs, error_code))
 706                 sig = 0;
 707
 708         oops_end(flags, regs, sig);
 709 }
 710
 711 static noinline void
 712 no_context(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 713            unsigned long address, int signal, int si_code)
 714 {
 715         struct task_struct *tsk = current;
 716         unsigned long flags;
 717         int sig;
 718
 719         /* Are we prepared to handle this kernel fault? */
 720         if (fixup_exception(regs, X86_TRAP_PF)) {
 721                 /*
 722                  * Any interrupt that takes a fault gets the fixup. This makes
 723                  * the below recursive fault logic only apply to a faults from
 724                  * task context.
 725                  */
 726                 if (in_interrupt())
 727                         return;
 728
 729                 /*
 730                  * Per the above we're !in_interrupt(), aka. task context.
 731                  *
 732                  * In this case we need to make sure we're not recursively
 733                  * faulting through the emulate_vsyscall() logic.
 734                  */
 735                 if (current->thread.sig_on_uaccess_err && signal) {
 736                         tsk->thread.trap_nr = X86_TRAP_PF;
 737                         tsk->thread.error_code = error_code | X86_PF_USER;
 738                         tsk->thread.cr2 = address;
 739
 740                         /* XXX: hwpoison faults will set the wrong code. */
 741                         force_sig_info_fault(signal, si_code, address,
 742                                              tsk, NULL, 0);
 743                 }
 744
 745                 /*
 746                  * Barring that, we can do the fixup and be happy.
 747                  */
 748                 return;
 749         }
 750
 751 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
 752         /*
 753          * Stack overflow?  During boot, we can fault near the initial
 754          * stack in the direct map, but that's not an overflow -- check
 755          * that we're in vmalloc space to avoid this.
 756          */
 757         if (is_vmalloc_addr((void *)address) &&
 758             (((unsigned long)tsk->stack - 1 - address < PAGE_SIZE) ||
 759              address - ((unsigned long)tsk->stack + THREAD_SIZE) < PAGE_SIZE)) {
 760                 unsigned long stack = this_cpu_read(orig_ist.ist[DOUBLEFAULT_STACK]) - sizeof(void *);
 761                 /*
 762                  * We're likely to be running with very little stack space
 763                  * left.  It's plausible that we'd hit this condition but
 764                  * double-fault even before we get this far, in which case
 765                  * we're fine: the double-fault handler will deal with it.
 766                  *
 767                  * We don't want to make it all the way into the oops code
 768                  * and then double-fault, though, because we're likely to
 769                  * break the console driver and lose most of the stack dump.
 770                  */
 771                 asm volatile ("movq %[stack], %%rsp\n\t"
 772                               "call handle_stack_overflow\n\t"
 773                               "1: jmp 1b"
 774                               : ASM_CALL_CONSTRAINT
 775                               : "D" ("kernel stack overflow (page fault)"),
 776                                 "S" (regs), "d" (address),
 777                                 [stack] "rm" (stack));
 778                 unreachable();
 779         }
 780 #endif
 781
 782         /*
 783          * 32-bit:
 784          *
 785          *   Valid to do another page fault here, because if this fault
 786          *   had been triggered by is_prefetch fixup_exception would have
 787          *   handled it.
 788          *
 789          * 64-bit:
 790          *
 791          *   Hall of shame of CPU/BIOS bugs.
 792          */
 793         if (is_prefetch(regs, error_code, address))
 794                 return;
 795
 796         if (is_errata93(regs, address))
 797                 return;
 798
 799         /*
 800          * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
 801          * terminate things with extreme prejudice:
 802          */
 803         flags = oops_begin();
 804
 805         show_fault_oops(regs, error_code, address);
 806
 807         if (task_stack_end_corrupted(tsk))
 808                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
 809
 810         tsk->thread.cr2         = address;
 811         tsk->thread.trap_nr     = X86_TRAP_PF;
 812         tsk->thread.error_code  = error_code;
 813
 814         sig = SIGKILL;
 815         if (__die("Oops", regs, error_code))
 816                 sig = 0;
 817
 818         /* Executive summary in case the body of the oops scrolled away */
 819         printk(KERN_DEFAULT "CR2: %016lx\n", address);
 820
 821         oops_end(flags, regs, sig);
 822 }
 823
 824 /*
 825  * Print out info about fatal segfaults, if the show_unhandled_signals
 826  * sysctl is set:
 827  */
 828 static inline void
 829 show_signal_msg(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 830                 unsigned long address, struct task_struct *tsk)
 831 {
 832         const char *loglvl = task_pid_nr(tsk) > 1 ? KERN_INFO : KERN_EMERG;
 833
 834         if (!unhandled_signal(tsk, SIGSEGV))
 835                 return;
 836
 837         if (!printk_ratelimit())
 838                 return;
 839
 840         printk("%s%s[%d]: segfault at %lx ip %px sp %px error %lx",
 841                 loglvl, tsk->comm, task_pid_nr(tsk), address,
 842                 (void *)regs->ip, (void *)regs->sp, error_code);
 843
 844         print_vma_addr(KERN_CONT " in ", regs->ip);
 845
 846         printk(KERN_CONT "\n");
 847
 848         show_opcodes((u8 *)regs->ip, loglvl);
 849 }
 850
 851 static void
 852 __bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 853                        unsigned long address, u32 *pkey, int si_code)
 854 {
 855         struct task_struct *tsk = current;
 856
 857         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
 858         if (error_code & X86_PF_USER) {
 859                 /*
 860                  * It's possible to have interrupts off here:
 861                  */
 862                 local_irq_enable();
 863
 864                 /*
 865                  * Valid to do another page fault here because this one came
 866                  * from user space:
 867                  */
 868                 if (is_prefetch(regs, error_code, address))
 869                         return;
 870
 871                 if (is_errata100(regs, address))
 872                         return;
 873
 874 #ifdef CONFIG_X86_64
 875                 /*
 876                  * Instruction fetch faults in the vsyscall page might need
 877                  * emulation.
 878                  */
 879                 if (unlikely((error_code & X86_PF_INSTR) &&
 880                              ((address & ~0xfff) == VSYSCALL_ADDR))) {
 881                         if (emulate_vsyscall(regs, address))
 882                                 return;
 883                 }
 884 #endif
 885
 886                 /*
 887                  * To avoid leaking information about the kernel page table
 888                  * layout, pretend that user-mode accesses to kernel addresses
 889                  * are always protection faults.
 890                  */
 891                 if (address >= TASK_SIZE_MAX)
 892                         error_code |= X86_PF_PROT;
 893
 894                 if (likely(show_unhandled_signals))
 895                         show_signal_msg(regs, error_code, address, tsk);
 896
 897                 tsk->thread.cr2         = address;
 898                 tsk->thread.error_code  = error_code;
 899                 tsk->thread.trap_nr     = X86_TRAP_PF;
 900
 901                 force_sig_info_fault(SIGSEGV, si_code, address, tsk, pkey, 0);
 902
 903                 return;
 904         }
 905
 906         if (is_f00f_bug(regs, address))
 907                 return;
 908
 909         no_context(regs, error_code, address, SIGSEGV, si_code);
 910 }
 911
 912 static noinline void
 913 bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 914                      unsigned long address, u32 *pkey)
 915 {
 916         __bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, pkey, SEGV_MAPERR);
 917 }
 918
 919 static void
 920 __bad_area(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 921            unsigned long address,  struct vm_area_struct *vma, int si_code)
 922 {
 923         struct mm_struct *mm = current->mm;
 924         u32 pkey;
 925
 926         if (vma)
 927                 pkey = vma_pkey(vma);
 928
 929         /*
 930          * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
 931          * Fix it, but check if it's kernel or user first..
 932          */
 933         up_read(&mm->mmap_sem);
 934
 935         __bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address,
 936                                (vma) ? &pkey : NULL, si_code);
 937 }
 938
 939 static noinline void
 940 bad_area(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long address)
 941 {
 942         __bad_area(regs, error_code, address, NULL, SEGV_MAPERR);
 943 }
 944
 945 static inline bool bad_area_access_from_pkeys(unsigned long error_code,
 946                 struct vm_area_struct *vma)
 947 {
 948         /* This code is always called on the current mm */
 949         bool foreign = false;
 950
 951         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_OSPKE))
 952                 return false;
 953         if (error_code & X86_PF_PK)
 954                 return true;
 955         /* this checks permission keys on the VMA: */
 956         if (!arch_vma_access_permitted(vma, (error_code & X86_PF_WRITE),
 957                                        (error_code & X86_PF_INSTR), foreign))
 958                 return true;
 959         return false;
 960 }
 961
 962 static noinline void
 963 bad_area_access_error(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 964                       unsigned long address, struct vm_area_struct *vma)
 965 {
 966         /*
 967          * This OSPKE check is not strictly necessary at runtime.
 968          * But, doing it this way allows compiler optimizations
 969          * if pkeys are compiled out.
 970          */
 971         if (bad_area_access_from_pkeys(error_code, vma))
 972                 __bad_area(regs, error_code, address, vma, SEGV_PKUERR);
 973         else
 974                 __bad_area(regs, error_code, address, vma, SEGV_ACCERR);
 975 }
 976
 977 static void
 978 do_sigbus(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long address,
 979           u32 *pkey, unsigned int fault)
 980 {
 981         struct task_struct *tsk = current;
 982         int code = BUS_ADRERR;
 983
 984         /* Kernel mode? Handle exceptions or die: */
 985         if (!(error_code & X86_PF_USER)) {
 986                 no_context(regs, error_code, address, SIGBUS, BUS_ADRERR);
 987                 return;
 988         }
 989
 990         /* User-space => ok to do another page fault: */
 991         if (is_prefetch(regs, error_code, address))
 992                 return;
 993
 994         tsk->thread.cr2         = address;
 995         tsk->thread.error_code  = error_code;
 996         tsk->thread.trap_nr     = X86_TRAP_PF;
 997
 998 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
 999         if (fault & (VM_FAULT_HWPOISON|VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)) {
1000                 printk(KERN_ERR
1001         "MCE: Killing %s:%d due to hardware memory corruption fault at %lx\n",
1002                         tsk->comm, tsk->pid, address);
1003                 code = BUS_MCEERR_AR;
1004         }
1005 #endif
1006         force_sig_info_fault(SIGBUS, code, address, tsk, pkey, fault);
1007 }
1008
1009 static noinline void
1010 mm_fault_error(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
1011                unsigned long address, u32 *pkey, unsigned int fault)
1012 {
1013         if (fatal_signal_pending(current) && !(error_code & X86_PF_USER)) {
1014                 no_context(regs, error_code, address, 0, 0);
1015                 return;
1016         }
1017
1018         if (fault & VM_FAULT_OOM) {
1019                 /* Kernel mode? Handle exceptions or die: */
1020                 if (!(error_code & X86_PF_USER)) {
1021                         no_context(regs, error_code, address,
1022                                    SIGSEGV, SEGV_MAPERR);
1023                         return;
1024                 }
1025
1026                 /*
1027                  * We ran out of memory, call the OOM killer, and return the
1028                  * userspace (which will retry the fault, or kill us if we got
1029                  * oom-killed):
1030                  */
1031                 pagefault_out_of_memory();
1032         } else {
1033                 if (fault & (VM_FAULT_SIGBUS|VM_FAULT_HWPOISON|
1034                              VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
1035                         do_sigbus(regs, error_code, address, pkey, fault);
1036                 else if (fault & VM_FAULT_SIGSEGV)
1037                         bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, pkey);
1038                 else
1039                         BUG();
1040         }
1041 }
1042
1043 static int spurious_fault_check(unsigned long error_code, pte_t *pte)
1044 {
1045         if ((error_code & X86_PF_WRITE) && !pte_write(*pte))
1046                 return 0;
1047
1048         if ((error_code & X86_PF_INSTR) && !pte_exec(*pte))
1049                 return 0;
1050         /*
1051          * Note: We do not do lazy flushing on protection key
1052          * changes, so no spurious fault will ever set X86_PF_PK.
1053          */
1054         if ((error_code & X86_PF_PK))
1055                 return 1;
1056
1057         return 1;
1058 }
1059
1060 /*
1061  * Handle a spurious fault caused by a stale TLB entry.
1062  *
1063  * This allows us to lazily refresh the TLB when increasing the
1064  * permissions of a kernel page (RO -> RW or NX -> X).  Doing it
1065  * eagerly is very expensive since that implies doing a full
1066  * cross-processor TLB flush, even if no stale TLB entries exist
1067  * on other processors.
1068  *
1069  * Spurious faults may only occur if the TLB contains an entry with
1070  * fewer permission than the page table entry.  Non-present (P = 0)
1071  * and reserved bit (R = 1) faults are never spurious.
1072  *
1073  * There are no security implications to leaving a stale TLB when
1074  * increasing the permissions on a page.
1075  *
1076  * Returns non-zero if a spurious fault was handled, zero otherwise.
1077  *
1078  * See Intel Developer's Manual Vol 3 Section 4.10.4.3, bullet 3
1079  * (Optional Invalidation).
1080  */
1081 static noinline int
1082 spurious_fault(unsigned long error_code, unsigned long address)
1083 {
1084         pgd_t *pgd;
1085         p4d_t *p4d;
1086         pud_t *pud;
1087         pmd_t *pmd;
1088         pte_t *pte;
1089         int ret;
1090
1091         /*
1092          * Only writes to RO or instruction fetches from NX may cause
1093          * spurious faults.
1094          *
1095          * These could be from user or supervisor accesses but the TLB
1096          * is only lazily flushed after a kernel mapping protection
1097          * change, so user accesses are not expected to cause spurious
1098          * faults.
1099          */
1100         if (error_code != (X86_PF_WRITE | X86_PF_PROT) &&
1101             error_code != (X86_PF_INSTR | X86_PF_PROT))
1102                 return 0;
1103
1104         pgd = init_mm.pgd + pgd_index(address);
1105         if (!pgd_present(*pgd))
1106                 return 0;
1107
1108         p4d = p4d_offset(pgd, address);
1109         if (!p4d_present(*p4d))
1110                 return 0;
1111
1112         if (p4d_large(*p4d))
1113                 return spurious_fault_check(error_code, (pte_t *) p4d);
1114
1115         pud = pud_offset(p4d, address);
1116         if (!pud_present(*pud))
1117                 return 0;
1118
1119         if (pud_large(*pud))
1120                 return spurious_fault_check(error_code, (pte_t *) pud);
1121
1122         pmd = pmd_offset(pud, address);
1123         if (!pmd_present(*pmd))
1124                 return 0;
1125
1126         if (pmd_large(*pmd))
1127                 return spurious_fault_check(error_code, (pte_t *) pmd);
1128
1129         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
1130         if (!pte_present(*pte))
1131                 return 0;
1132
1133         ret = spurious_fault_check(error_code, pte);
1134         if (!ret)
1135                 return 0;
1136
1137         /*
1138          * Make sure we have permissions in PMD.
1139          * If not, then there's a bug in the page tables:
1140          */
1141         ret = spurious_fault_check(error_code, (pte_t *) pmd);
1142         WARN_ONCE(!ret, "PMD has incorrect permission bits\n");
1143
1144         return ret;
1145 }
1146 NOKPROBE_SYMBOL(spurious_fault);
1147
1148 int show_unhandled_signals = 1;
1149
1150 static inline int
1151 access_error(unsigned long error_code, struct vm_area_struct *vma)
1152 {
1153         /* This is only called for the current mm, so: */
1154         bool foreign = false;
1155
1156         /*
1157          * Read or write was blocked by protection keys.  This is
1158          * always an unconditional error and can never result in
1159          * a follow-up action to resolve the fault, like a COW.
1160          */
1161         if (error_code & X86_PF_PK)
1162                 return 1;
1163
1164         /*
1165          * Make sure to check the VMA so that we do not perform
1166          * faults just to hit a X86_PF_PK as soon as we fill in a
1167          * page.
1168          */
1169         if (!arch_vma_access_permitted(vma, (error_code & X86_PF_WRITE),
1170                                        (error_code & X86_PF_INSTR), foreign))
1171                 return 1;
1172
1173         if (error_code & X86_PF_WRITE) {
1174                 /* write, present and write, not present: */
1175                 if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_WRITE)))
1176                         return 1;
1177                 return 0;
1178         }
1179
1180         /* read, present: */
1181         if (unlikely(error_code & X86_PF_PROT))
1182                 return 1;
1183
1184         /* read, not present: */
1185         if (unlikely(!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE))))
1186                 return 1;
1187
1188         return 0;
1189 }
1190
1191 static int fault_in_kernel_space(unsigned long address)
1192 {
1193         return address >= TASK_SIZE_MAX;
1194 }
1195
1196 static inline bool smap_violation(int error_code, struct pt_regs *regs)
1197 {
1198         if (!IS_ENABLED(CONFIG_X86_SMAP))
1199                 return false;
1200
1201         if (!static_cpu_has(X86_FEATURE_SMAP))
1202                 return false;
1203
1204         if (error_code & X86_PF_USER)
1205                 return false;
1206
1207         if (!user_mode(regs) && (regs->flags & X86_EFLAGS_AC))
1208                 return false;
1209
1210         return true;
1211 }
1212
1213 /*
1214  * This routine handles page faults.  It determines the address,
1215  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
1216  * routines.
1217  */
1218 static noinline void
1219 __do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
1220                 unsigned long address)
1221 {
1222         struct vm_area_struct *vma;
1223         struct task_struct *tsk;
1224         struct mm_struct *mm;
1225         int fault, major = 0;
1226         unsigned int flags = FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
1227         u32 pkey;
1228
1229         tsk = current;
1230         mm = tsk->mm;
1231
1232         prefetchw(&mm->mmap_sem);
1233
1234         if (unlikely(kmmio_fault(regs, address)))
1235                 return;
1236
1237         /*
1238          * We fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
1239          * 'reference' page table is init_mm.pgd.
1240          *
1241          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
1242          * be in an interrupt or a critical region, and should
1243          * only copy the information from the master page table,
1244          * nothing more.
1245          *
1246          * This verifies that the fault happens in kernel space
1247          * (error_code & 4) == 0, and that the fault was not a
1248          * protection error (error_code & 9) == 0.
1249          */
1250         if (unlikely(fault_in_kernel_space(address))) {
1251                 if (!(error_code & (X86_PF_RSVD | X86_PF_USER | X86_PF_PROT))) {
1252                         if (vmalloc_fault(address) >= 0)
1253                                 return;
1254                 }
1255
1256                 /* Can handle a stale RO->RW TLB: */
1257                 if (spurious_fault(error_code, address))
1258                         return;
1259
1260                 /* kprobes don't want to hook the spurious faults: */
1261                 if (kprobes_fault(regs))
1262                         return;
1263                 /*
1264                  * Don't take the mm semaphore here. If we fixup a prefetch
1265                  * fault we could otherwise deadlock:
1266                  */
1267                 bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, NULL);
1268
1269                 return;
1270         }
1271
1272         /* kprobes don't want to hook the spurious faults: */
1273         if (unlikely(kprobes_fault(regs)))
1274                 return;
1275
1276         if (unlikely(error_code & X86_PF_RSVD))
1277                 pgtable_bad(regs, error_code, address);
1278
1279         if (unlikely(smap_violation(error_code, regs))) {
1280                 bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, NULL);
1281                 return;
1282         }
1283
1284         /*
1285          * If we're in an interrupt, have no user context or are running
1286          * in a region with pagefaults disabled then we must not take the fault
1287          */
1288         if (unlikely(faulthandler_disabled() || !mm)) {
1289                 bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, NULL);
1290                 return;
1291         }
1292
1293         /*
1294          * It's safe to allow irq's after cr2 has been saved and the
1295          * vmalloc fault has been handled.
1296          *
1297          * User-mode registers count as a user access even for any
1298          * potential system fault or CPU buglet:
1299          */
1300         if (user_mode(regs)) {
1301                 local_irq_enable();
1302                 error_code |= X86_PF_USER;
1303                 flags |= FAULT_FLAG_USER;
1304         } else {
1305                 if (regs->flags & X86_EFLAGS_IF)
1306                         local_irq_enable();
1307         }
1308
1309         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);
1310
1311         if (error_code & X86_PF_WRITE)
1312                 flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
1313         if (error_code & X86_PF_INSTR)
1314                 flags |= FAULT_FLAG_INSTRUCTION;
1315
1316         /*
1317          * When running in the kernel we expect faults to occur only to
1318          * addresses in user space.  All other faults represent errors in
1319          * the kernel and should generate an OOPS.  Unfortunately, in the
1320          * case of an erroneous fault occurring in a code path which already
1321          * holds mmap_sem we will deadlock attempting to validate the fault
1322          * against the address space.  Luckily the kernel only validly
1323          * references user space from well defined areas of code, which are
1324          * listed in the exceptions table.
1325          *
1326          * As the vast majority of faults will be valid we will only perform
1327          * the source reference check when there is a possibility of a
1328          * deadlock. Attempt to lock the address space, if we cannot we then
1329          * validate the source. If this is invalid we can skip the address
1330          * space check, thus avoiding the deadlock:
1331          */
1332         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
1333                 if (!(error_code & X86_PF_USER) &&
1334                     !search_exception_tables(regs->ip)) {
1335                         bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address, NULL);
1336                         return;
1337                 }
1338 retry:
1339                 down_read(&mm->mmap_sem);
1340         } else {
1341                 /*
1342                  * The above down_read_trylock() might have succeeded in
1343                  * which case we'll have missed the might_sleep() from
1344                  * down_read():
1345                  */
1346                 might_sleep();
1347         }
1348
1349         vma = find_vma(mm, address);
1350         if (unlikely(!vma)) {
1351                 bad_area(regs, error_code, address);
1352                 return;
1353         }
1354         if (likely(vma->vm_start <= address))
1355                 goto good_area;
1356         if (unlikely(!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))) {
1357                 bad_area(regs, error_code, address);
1358                 return;
1359         }
1360         if (error_code & X86_PF_USER) {
1361                 /*
1362                  * Accessing the stack below %sp is always a bug.
1363                  * The large cushion allows instructions like enter
1364                  * and pusha to work. ("enter $65535, $31" pushes
1365                  * 32 pointers and then decrements %sp by 65535.)
1366                  */
1367                 if (unlikely(address + 65536 + 32 * sizeof(unsigned long) < regs->sp)) {
1368                         bad_area(regs, error_code, address);
1369                         return;
1370                 }
1371         }
1372         if (unlikely(expand_stack(vma, address))) {
1373                 bad_area(regs, error_code, address);
1374                 return;
1375         }
1376
1377         /*
1378          * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
1379          * we can handle it..
1380          */
1381 good_area:
1382         if (unlikely(access_error(error_code, vma))) {
1383                 bad_area_access_error(regs, error_code, address, vma);
1384                 return;
1385         }
1386
1387         /*
1388          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
1389          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
1390          * the fault.  Since we never set FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT, if
1391          * we get VM_FAULT_RETRY back, the mmap_sem has been unlocked.
1392          *
1393          * Note that handle_userfault() may also release and reacquire mmap_sem
1394          * (and not return with VM_FAULT_RETRY), when returning to userland to
1395          * repeat the page fault later with a VM_FAULT_NOPAGE retval
1396          * (potentially after handling any pending signal during the return to
1397          * userland). The return to userland is identified whenever
1398          * FAULT_FLAG_USER|FAULT_FLAG_KILLABLE are both set in flags.
1399          * Thus we have to be careful about not touching vma after handling the
1400          * fault, so we read the pkey beforehand.
1401          */
1402         pkey = vma_pkey(vma);
1403         fault = handle_mm_fault(vma, address, flags);
1404         major |= fault & VM_FAULT_MAJOR;
1405
1406         /*
1407          * If we need to retry the mmap_sem has already been released,
1408          * and if there is a fatal signal pending there is no guarantee
1409          * that we made any progress. Handle this case first.
1410          */
1411         if (unlikely(fault & VM_FAULT_RETRY)) {
1412                 /* Retry at most once */
1413                 if (flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
1414                         flags &= ~FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY;
1415                         flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
1416                         if (!fatal_signal_pending(tsk))
1417                                 goto retry;
1418                 }
1419
1420                 /* User mode? Just return to handle the fatal exception */
1421                 if (flags & FAULT_FLAG_USER)
1422                         return;
1423
1424                 /* Not returning to user mode? Handle exceptions or die: */
1425                 no_context(regs, error_code, address, SIGBUS, BUS_ADRERR);
1426                 return;
1427         }
1428
1429         up_read(&mm->mmap_sem);
1430         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
1431                 mm_fault_error(regs, error_code, address, &pkey, fault);
1432                 return;
1433         }
1434
1435         /*
1436          * Major/minor page fault accounting. If any of the events
1437          * returned VM_FAULT_MAJOR, we account it as a major fault.
1438          */
1439         if (major) {
1440                 tsk->maj_flt++;
1441                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MAJ, 1, regs, address);
1442         } else {
1443                 tsk->min_flt++;
1444                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MIN, 1, regs, address);
1445         }
1446
1447         check_v8086_mode(regs, address, tsk);
1448 }
1449 NOKPROBE_SYMBOL(__do_page_fault);
1450
1451 static nokprobe_inline void
1452 trace_page_fault_entries(unsigned long address, struct pt_regs *regs,
1453                          unsigned long error_code)
1454 {
1455         if (user_mode(regs))
1456                 trace_page_fault_user(address, regs, error_code);
1457         else
1458                 trace_page_fault_kernel(address, regs, error_code);
1459 }
1460
1461 /*
1462  * We must have this function blacklisted from kprobes, tagged with notrace
1463  * and call read_cr2() before calling anything else. To avoid calling any
1464  * kind of tracing machinery before we've observed the CR2 value.
1465  *
1466  * exception_{enter,exit}() contains all sorts of tracepoints.
1467  */
1468 dotraplinkage void notrace
1469 do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code)
1470 {
1471         unsigned long address = read_cr2(); /* Get the faulting address */
1472         enum ctx_state prev_state;
1473
1474         prev_state = exception_enter();
1475         if (trace_pagefault_enabled())
1476                 trace_page_fault_entries(address, regs, error_code);
1477
1478         __do_page_fault(regs, error_code, address);
1479         exception_exit(prev_state);
1480 }
1481 NOKPROBE_SYMBOL(do_page_fault);