arch/x86/mm/fault_32.c

   1 /*
   2  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   3  */
   4
   5 #include <linux/signal.h>
   6 #include <linux/sched.h>
   7 #include <linux/kernel.h>
   8 #include <linux/errno.h>
   9 #include <linux/string.h>
  10 #include <linux/types.h>
  11 #include <linux/ptrace.h>
  12 #include <linux/mman.h>
  13 #include <linux/mm.h>
  14 #include <linux/smp.h>
  15 #include <linux/interrupt.h>
  16 #include <linux/init.h>
  17 #include <linux/tty.h>
  18 #include <linux/vt_kern.h>              /* For unblank_screen() */
  19 #include <linux/highmem.h>
  20 #include <linux/bootmem.h>              /* for max_low_pfn */
  21 #include <linux/vmalloc.h>
  22 #include <linux/module.h>
  23 #include <linux/kprobes.h>
  24 #include <linux/uaccess.h>
  25 #include <linux/kdebug.h>
  26
  27 #include <asm/system.h>
  28 #include <asm/desc.h>
  29 #include <asm/segment.h>
  30
  31 /*
  32  * Page fault error code bits
  33  *      bit 0 == 0 means no page found, 1 means protection fault
  34  *      bit 1 == 0 means read, 1 means write
  35  *      bit 2 == 0 means kernel, 1 means user-mode
  36  *      bit 3 == 1 means use of reserved bit detected
  37  *      bit 4 == 1 means fault was an instruction fetch
  38  */
  39 #define PF_PROT         (1<<0)
  40 #define PF_WRITE        (1<<1)
  41 #define PF_USER         (1<<2)
  42 #define PF_RSVD         (1<<3)
  43 #define PF_INSTR        (1<<4)
  44
  45 static inline int notify_page_fault(struct pt_regs *regs)
  46 {
  47 #ifdef CONFIG_KPROBES
  48         int ret = 0;
  49
  50         /* kprobe_running() needs smp_processor_id() */
  51 #ifdef CONFIG_X86_32
  52         if (!user_mode_vm(regs)) {
  53 #else
  54         if (!user_mode(regs)) {
  55 #endif
  56                 preempt_disable();
  57                 if (kprobe_running() && kprobe_fault_handler(regs, 14))
  58                         ret = 1;
  59                 preempt_enable();
  60         }
  61
  62         return ret;
  63 #else
  64         return 0;
  65 #endif
  66 }
  67
  68 /*
  69  * X86_32
  70  * Sometimes AMD Athlon/Opteron CPUs report invalid exceptions on prefetch.
  71  * Check that here and ignore it.
  72  *
  73  * X86_64
  74  * Sometimes the CPU reports invalid exceptions on prefetch.
  75  * Check that here and ignore it.
  76  *
  77  * Opcode checker based on code by Richard Brunner
  78  */
  79 static int is_prefetch(struct pt_regs *regs, unsigned long addr,
  80                        unsigned long error_code)
  81 {
  82         unsigned char *instr;
  83         int scan_more = 1;
  84         int prefetch = 0;
  85         unsigned char *max_instr;
  86
  87 #ifdef CONFIG_X86_32
  88         if (unlikely(boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD &&
  89                      boot_cpu_data.x86 >= 6)) {
  90                 /* Catch an obscure case of prefetch inside an NX page. */
  91                 if (nx_enabled && (error_code & PF_INSTR))
  92                         return 0;
  93         } else {
  94                 return 0;
  95         }
  96 #else
  97         /* If it was a exec fault ignore */
  98         if (error_code & PF_INSTR)
  99                 return 0;
 100 #endif
 101
 102         instr = (unsigned char *)convert_ip_to_linear(current, regs);
 103         max_instr = instr + 15;
 104
 105         if (user_mode(regs) && instr >= (unsigned char *)TASK_SIZE)
 106                 return 0;
 107
 108         while (scan_more && instr < max_instr) {
 109                 unsigned char opcode;
 110                 unsigned char instr_hi;
 111                 unsigned char instr_lo;
 112
 113                 if (probe_kernel_address(instr, opcode))
 114                         break;
 115
 116                 instr_hi = opcode & 0xf0;
 117                 instr_lo = opcode & 0x0f;
 118                 instr++;
 119
 120                 switch (instr_hi) {
 121                 case 0x20:
 122                 case 0x30:
 123                         /*
 124                          * Values 0x26,0x2E,0x36,0x3E are valid x86 prefixes.
 125                          * In X86_64 long mode, the CPU will signal invalid
 126                          * opcode if some of these prefixes are present so
 127                          * X86_64 will never get here anyway
 128                          */
 129                         scan_more = ((instr_lo & 7) == 0x6);
 130                         break;
 131 #ifdef CONFIG_X86_64
 132                 case 0x40:
 133                         /*
 134                          * In AMD64 long mode 0x40..0x4F are valid REX prefixes
 135                          * Need to figure out under what instruction mode the
 136                          * instruction was issued. Could check the LDT for lm,
 137                          * but for now it's good enough to assume that long
 138                          * mode only uses well known segments or kernel.
 139                          */
 140                         scan_more = (!user_mode(regs)) || (regs->cs == __USER_CS);
 141                         break;
 142 #endif
 143                 case 0x60:
 144                         /* 0x64 thru 0x67 are valid prefixes in all modes. */
 145                         scan_more = (instr_lo & 0xC) == 0x4;
 146                         break;
 147                 case 0xF0:
 148                         /* 0xF0, 0xF2, 0xF3 are valid prefixes in all modes. */
 149                         scan_more = !instr_lo || (instr_lo>>1) == 1;
 150                         break;
 151                 case 0x00:
 152                         /* Prefetch instruction is 0x0F0D or 0x0F18 */
 153                         scan_more = 0;
 154
 155                         if (probe_kernel_address(instr, opcode))
 156                                 break;
 157                         prefetch = (instr_lo == 0xF) &&
 158                                 (opcode == 0x0D || opcode == 0x18);
 159                         break;
 160                 default:
 161                         scan_more = 0;
 162                         break;
 163                 }
 164         }
 165         return prefetch;
 166 }
 167
 168 static void force_sig_info_fault(int si_signo, int si_code,
 169         unsigned long address, struct task_struct *tsk)
 170 {
 171         siginfo_t info;
 172
 173         info.si_signo = si_signo;
 174         info.si_errno = 0;
 175         info.si_code = si_code;
 176         info.si_addr = (void __user *)address;
 177         force_sig_info(si_signo, &info, tsk);
 178 }
 179
 180 #ifdef CONFIG_X86_64
 181 static int bad_address(void *p)
 182 {
 183         unsigned long dummy;
 184         return probe_kernel_address((unsigned long *)p, dummy);
 185 }
 186 #endif
 187
 188 void dump_pagetable(unsigned long address)
 189 {
 190 #ifdef CONFIG_X86_32
 191         __typeof__(pte_val(__pte(0))) page;
 192
 193         page = read_cr3();
 194         page = ((__typeof__(page) *) __va(page))[address >> PGDIR_SHIFT];
 195 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 196         printk("*pdpt = %016Lx ", page);
 197         if ((page >> PAGE_SHIFT) < max_low_pfn
 198             && page & _PAGE_PRESENT) {
 199                 page &= PAGE_MASK;
 200                 page = ((__typeof__(page) *) __va(page))[(address >> PMD_SHIFT)
 201                                                          & (PTRS_PER_PMD - 1)];
 202                 printk(KERN_CONT "*pde = %016Lx ", page);
 203                 page &= ~_PAGE_NX;
 204         }
 205 #else
 206         printk("*pde = %08lx ", page);
 207 #endif
 208
 209         /*
 210          * We must not directly access the pte in the highpte
 211          * case if the page table is located in highmem.
 212          * And let's rather not kmap-atomic the pte, just in case
 213          * it's allocated already.
 214          */
 215         if ((page >> PAGE_SHIFT) < max_low_pfn
 216             && (page & _PAGE_PRESENT)
 217             && !(page & _PAGE_PSE)) {
 218                 page &= PAGE_MASK;
 219                 page = ((__typeof__(page) *) __va(page))[(address >> PAGE_SHIFT)
 220                                                          & (PTRS_PER_PTE - 1)];
 221                 printk("*pte = %0*Lx ", sizeof(page)*2, (u64)page);
 222         }
 223
 224         printk("\n");
 225 #else /* CONFIG_X86_64 */
 226         pgd_t *pgd;
 227         pud_t *pud;
 228         pmd_t *pmd;
 229         pte_t *pte;
 230
 231         pgd = (pgd_t *)read_cr3();
 232
 233         pgd = __va((unsigned long)pgd & PHYSICAL_PAGE_MASK);
 234         pgd += pgd_index(address);
 235         if (bad_address(pgd)) goto bad;
 236         printk("PGD %lx ", pgd_val(*pgd));
 237         if (!pgd_present(*pgd)) goto ret;
 238
 239         pud = pud_offset(pgd, address);
 240         if (bad_address(pud)) goto bad;
 241         printk("PUD %lx ", pud_val(*pud));
 242         if (!pud_present(*pud)) goto ret;
 243
 244         pmd = pmd_offset(pud, address);
 245         if (bad_address(pmd)) goto bad;
 246         printk("PMD %lx ", pmd_val(*pmd));
 247         if (!pmd_present(*pmd) || pmd_large(*pmd)) goto ret;
 248
 249         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
 250         if (bad_address(pte)) goto bad;
 251         printk("PTE %lx", pte_val(*pte));
 252 ret:
 253         printk("\n");
 254         return;
 255 bad:
 256         printk("BAD\n");
 257 #endif
 258 }
 259
 260 #ifdef CONFIG_X86_32
 261 static inline pmd_t *vmalloc_sync_one(pgd_t *pgd, unsigned long address)
 262 {
 263         unsigned index = pgd_index(address);
 264         pgd_t *pgd_k;
 265         pud_t *pud, *pud_k;
 266         pmd_t *pmd, *pmd_k;
 267
 268         pgd += index;
 269         pgd_k = init_mm.pgd + index;
 270
 271         if (!pgd_present(*pgd_k))
 272                 return NULL;
 273
 274         /*
 275          * set_pgd(pgd, *pgd_k); here would be useless on PAE
 276          * and redundant with the set_pmd() on non-PAE. As would
 277          * set_pud.
 278          */
 279
 280         pud = pud_offset(pgd, address);
 281         pud_k = pud_offset(pgd_k, address);
 282         if (!pud_present(*pud_k))
 283                 return NULL;
 284
 285         pmd = pmd_offset(pud, address);
 286         pmd_k = pmd_offset(pud_k, address);
 287         if (!pmd_present(*pmd_k))
 288                 return NULL;
 289         if (!pmd_present(*pmd)) {
 290                 set_pmd(pmd, *pmd_k);
 291                 arch_flush_lazy_mmu_mode();
 292         } else
 293                 BUG_ON(pmd_page(*pmd) != pmd_page(*pmd_k));
 294         return pmd_k;
 295 }
 296 #endif
 297
 298 #ifdef CONFIG_X86_64
 299 static const char errata93_warning[] =
 300 KERN_ERR "******* Your BIOS seems to not contain a fix for K8 errata #93\n"
 301 KERN_ERR "******* Working around it, but it may cause SEGVs or burn power.\n"
 302 KERN_ERR "******* Please consider a BIOS update.\n"
 303 KERN_ERR "******* Disabling USB legacy in the BIOS may also help.\n";
 304 #endif
 305
 306 /* Workaround for K8 erratum #93 & buggy BIOS.
 307    BIOS SMM functions are required to use a specific workaround
 308    to avoid corruption of the 64bit RIP register on C stepping K8.
 309    A lot of BIOS that didn't get tested properly miss this.
 310    The OS sees this as a page fault with the upper 32bits of RIP cleared.
 311    Try to work around it here.
 312    Note we only handle faults in kernel here.
 313    Does nothing for X86_32
 314  */
 315 static int is_errata93(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 316 {
 317 #ifdef CONFIG_X86_64
 318         static int warned;
 319         if (address != regs->ip)
 320                 return 0;
 321         if ((address >> 32) != 0)
 322                 return 0;
 323         address |= 0xffffffffUL << 32;
 324         if ((address >= (u64)_stext && address <= (u64)_etext) ||
 325             (address >= MODULES_VADDR && address <= MODULES_END)) {
 326                 if (!warned) {
 327                         printk(errata93_warning);
 328                         warned = 1;
 329                 }
 330                 regs->ip = address;
 331                 return 1;
 332         }
 333 #endif
 334         return 0;
 335 }
 336
 337 /*
 338  * Work around K8 erratum #100 K8 in compat mode occasionally jumps to illegal
 339  * addresses >4GB.  We catch this in the page fault handler because these
 340  * addresses are not reachable. Just detect this case and return.  Any code
 341  * segment in LDT is compatibility mode.
 342  */
 343 static int is_errata100(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 344 {
 345 #ifdef CONFIG_X86_64
 346         if ((regs->cs == __USER32_CS || (regs->cs & (1<<2))) &&
 347             (address >> 32))
 348                 return 1;
 349 #endif
 350         return 0;
 351 }
 352
 353 void do_invalid_op(struct pt_regs *, unsigned long);
 354
 355 static int is_f00f_bug(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 356 {
 357 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
 358         unsigned long nr;
 359         /*
 360          * Pentium F0 0F C7 C8 bug workaround.
 361          */
 362         if (boot_cpu_data.f00f_bug) {
 363                 nr = (address - idt_descr.address) >> 3;
 364
 365                 if (nr == 6) {
 366                         do_invalid_op(regs, 0);
 367                         return 1;
 368                 }
 369         }
 370 #endif
 371         return 0;
 372 }
 373
 374 static void show_fault_oops(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code,
 375                             unsigned long address)
 376 {
 377 #ifdef CONFIG_X86_32
 378         if (!oops_may_print())
 379                 return;
 380
 381 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 382         if (error_code & PF_INSTR) {
 383                 int level;
 384                 pte_t *pte = lookup_address(address, &level);
 385
 386                 if (pte && pte_present(*pte) && !pte_exec(*pte))
 387                         printk(KERN_CRIT "kernel tried to execute "
 388                                 "NX-protected page - exploit attempt? "
 389                                 "(uid: %d)\n", current->uid);
 390         }
 391 #endif
 392         printk(KERN_ALERT "BUG: unable to handle kernel ");
 393         if (address < PAGE_SIZE)
 394                 printk(KERN_CONT "NULL pointer dereference");
 395         else
 396                 printk(KERN_CONT "paging request");
 397         printk(KERN_CONT " at %08lx\n", address);
 398
 399         printk(KERN_ALERT "IP:");
 400         printk_address(regs->ip, 1);
 401         dump_pagetable(address);
 402 #else /* CONFIG_X86_64 */
 403         printk(KERN_ALERT "BUG: unable to handle kernel ");
 404         if (address < PAGE_SIZE)
 405                 printk(KERN_CONT "NULL pointer dereference");
 406         else
 407                 printk(KERN_CONT "paging request");
 408         printk(KERN_CONT " at %016lx\n", address);
 409
 410         printk(KERN_ALERT "IP:");
 411         printk_address(regs->ip, 1);
 412         dump_pagetable(address);
 413 #endif
 414 }
 415
 416 #ifdef CONFIG_X86_64
 417 static noinline void pgtable_bad(unsigned long address, struct pt_regs *regs,
 418                                  unsigned long error_code)
 419 {
 420         unsigned long flags = oops_begin();
 421         struct task_struct *tsk;
 422
 423         printk(KERN_ALERT "%s: Corrupted page table at address %lx\n",
 424                current->comm, address);
 425         dump_pagetable(address);
 426         tsk = current;
 427         tsk->thread.cr2 = address;
 428         tsk->thread.trap_no = 14;
 429         tsk->thread.error_code = error_code;
 430         if (__die("Bad pagetable", regs, error_code))
 431                 regs = NULL;
 432         oops_end(flags, regs, SIGKILL);
 433 }
 434 #endif
 435
 436 /*
 437  * X86_32
 438  * Handle a fault on the vmalloc or module mapping area
 439  *
 440  * X86_64
 441  * Handle a fault on the vmalloc area
 442  *
 443  * This assumes no large pages in there.
 444  */
 445 static int vmalloc_fault(unsigned long address)
 446 {
 447 #ifdef CONFIG_X86_32
 448         unsigned long pgd_paddr;
 449         pmd_t *pmd_k;
 450         pte_t *pte_k;
 451         /*
 452          * Synchronize this task's top level page-table
 453          * with the 'reference' page table.
 454          *
 455          * Do _not_ use "current" here. We might be inside
 456          * an interrupt in the middle of a task switch..
 457          */
 458         pgd_paddr = read_cr3();
 459         pmd_k = vmalloc_sync_one(__va(pgd_paddr), address);
 460         if (!pmd_k)
 461                 return -1;
 462         pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, address);
 463         if (!pte_present(*pte_k))
 464                 return -1;
 465         return 0;
 466 #else
 467         pgd_t *pgd, *pgd_ref;
 468         pud_t *pud, *pud_ref;
 469         pmd_t *pmd, *pmd_ref;
 470         pte_t *pte, *pte_ref;
 471
 472         /* Copy kernel mappings over when needed. This can also
 473            happen within a race in page table update. In the later
 474            case just flush. */
 475
 476         pgd = pgd_offset(current->mm ?: &init_mm, address);
 477         pgd_ref = pgd_offset_k(address);
 478         if (pgd_none(*pgd_ref))
 479                 return -1;
 480         if (pgd_none(*pgd))
 481                 set_pgd(pgd, *pgd_ref);
 482         else
 483                 BUG_ON(pgd_page_vaddr(*pgd) != pgd_page_vaddr(*pgd_ref));
 484
 485         /* Below here mismatches are bugs because these lower tables
 486            are shared */
 487
 488         pud = pud_offset(pgd, address);
 489         pud_ref = pud_offset(pgd_ref, address);
 490         if (pud_none(*pud_ref))
 491                 return -1;
 492         if (pud_none(*pud) || pud_page_vaddr(*pud) != pud_page_vaddr(*pud_ref))
 493                 BUG();
 494         pmd = pmd_offset(pud, address);
 495         pmd_ref = pmd_offset(pud_ref, address);
 496         if (pmd_none(*pmd_ref))
 497                 return -1;
 498         if (pmd_none(*pmd) || pmd_page(*pmd) != pmd_page(*pmd_ref))
 499                 BUG();
 500         pte_ref = pte_offset_kernel(pmd_ref, address);
 501         if (!pte_present(*pte_ref))
 502                 return -1;
 503         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
 504         /* Don't use pte_page here, because the mappings can point
 505            outside mem_map, and the NUMA hash lookup cannot handle
 506            that. */
 507         if (!pte_present(*pte) || pte_pfn(*pte) != pte_pfn(*pte_ref))
 508                 BUG();
 509         return 0;
 510 #endif
 511 }
 512
 513 int show_unhandled_signals = 1;
 514
 515 /*
 516  * This routine handles page faults.  It determines the address,
 517  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
 518  * routines.
 519  */
 520 #ifdef CONFIG_X86_64
 521 asmlinkage
 522 #endif
 523 void __kprobes do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code)
 524 {
 525         struct task_struct *tsk;
 526         struct mm_struct *mm;
 527         struct vm_area_struct *vma;
 528         unsigned long address;
 529         int write, si_code;
 530         int fault;
 531 #ifdef CONFIG_X86_64
 532         unsigned long flags;
 533 #endif
 534
 535         /*
 536          * We can fault from pretty much anywhere, with unknown IRQ state.
 537          */
 538         trace_hardirqs_fixup();
 539
 540         tsk = current;
 541         mm = tsk->mm;
 542         prefetchw(&mm->mmap_sem);
 543
 544         /* get the address */
 545         address = read_cr2();
 546
 547         si_code = SEGV_MAPERR;
 548
 549         if (notify_page_fault(regs))
 550                 return;
 551
 552         /*
 553          * We fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
 554          * 'reference' page table is init_mm.pgd.
 555          *
 556          * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
 557          * be in an interrupt or a critical region, and should
 558          * only copy the information from the master page table,
 559          * nothing more.
 560          *
 561          * This verifies that the fault happens in kernel space
 562          * (error_code & 4) == 0, and that the fault was not a
 563          * protection error (error_code & 9) == 0.
 564          */
 565 #ifdef CONFIG_X86_32
 566         if (unlikely(address >= TASK_SIZE)) {
 567                 if (!(error_code & (PF_RSVD|PF_USER|PF_PROT)) &&
 568                     vmalloc_fault(address) >= 0)
 569                         return;
 570                 /*
 571                  * Don't take the mm semaphore here. If we fixup a prefetch
 572                  * fault we could otherwise deadlock.
 573                  */
 574                 goto bad_area_nosemaphore;
 575         }
 576
 577         /* It's safe to allow irq's after cr2 has been saved and the vmalloc
 578            fault has been handled. */
 579         if (regs->flags & (X86_EFLAGS_IF|VM_MASK))
 580                 local_irq_enable();
 581
 582         /*
 583          * If we're in an interrupt, have no user context or are running in an
 584          * atomic region then we must not take the fault.
 585          */
 586         if (in_atomic() || !mm)
 587                 goto bad_area_nosemaphore;
 588 #else /* CONFIG_X86_64 */
 589         if (unlikely(address >= TASK_SIZE64)) {
 590                 /*
 591                  * Don't check for the module range here: its PML4
 592                  * is always initialized because it's shared with the main
 593                  * kernel text. Only vmalloc may need PML4 syncups.
 594                  */
 595                 if (!(error_code & (PF_RSVD|PF_USER|PF_PROT)) &&
 596                       ((address >= VMALLOC_START && address < VMALLOC_END))) {
 597                         if (vmalloc_fault(address) >= 0)
 598                                 return;
 599                 }
 600                 /*
 601                  * Don't take the mm semaphore here. If we fixup a prefetch
 602                  * fault we could otherwise deadlock.
 603                  */
 604                 goto bad_area_nosemaphore;
 605         }
 606         if (likely(regs->flags & X86_EFLAGS_IF))
 607                 local_irq_enable();
 608
 609         if (unlikely(error_code & PF_RSVD))
 610                 pgtable_bad(address, regs, error_code);
 611
 612         /*
 613          * If we're in an interrupt, have no user context or are running in an
 614          * atomic region then we must not take the fault.
 615          */
 616         if (unlikely(in_atomic() || !mm))
 617                 goto bad_area_nosemaphore;
 618
 619         /*
 620          * User-mode registers count as a user access even for any
 621          * potential system fault or CPU buglet.
 622          */
 623         if (user_mode_vm(regs))
 624                 error_code |= PF_USER;
 625 again:
 626 #endif
 627         /* When running in the kernel we expect faults to occur only to
 628          * addresses in user space.  All other faults represent errors in the
 629          * kernel and should generate an OOPS.  Unfortunately, in the case of an
 630          * erroneous fault occurring in a code path which already holds mmap_sem
 631          * we will deadlock attempting to validate the fault against the
 632          * address space.  Luckily the kernel only validly references user
 633          * space from well defined areas of code, which are listed in the
 634          * exceptions table.
 635          *
 636          * As the vast majority of faults will be valid we will only perform
 637          * the source reference check when there is a possibility of a deadlock.
 638          * Attempt to lock the address space, if we cannot we then validate the
 639          * source.  If this is invalid we can skip the address space check,
 640          * thus avoiding the deadlock.
 641          */
 642         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
 643                 if ((error_code & PF_USER) == 0 &&
 644                     !search_exception_tables(regs->ip))
 645                         goto bad_area_nosemaphore;
 646                 down_read(&mm->mmap_sem);
 647         }
 648
 649         vma = find_vma(mm, address);
 650         if (!vma)
 651                 goto bad_area;
 652 #ifdef CONFIG_X86_32
 653         if (vma->vm_start <= address)
 654 #else
 655         if (likely(vma->vm_start <= address))
 656 #endif
 657                 goto good_area;
 658         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
 659                 goto bad_area;
 660         if (error_code & PF_USER) {
 661                 /*
 662                  * Accessing the stack below %sp is always a bug.
 663                  * The large cushion allows instructions like enter
 664                  * and pusha to work.  ("enter $65535,$31" pushes
 665                  * 32 pointers and then decrements %sp by 65535.)
 666                  */
 667                 if (address + 65536 + 32 * sizeof(unsigned long) < regs->sp)
 668                         goto bad_area;
 669         }
 670         if (expand_stack(vma, address))
 671                 goto bad_area;
 672 /*
 673  * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
 674  * we can handle it..
 675  */
 676 good_area:
 677         si_code = SEGV_ACCERR;
 678         write = 0;
 679         switch (error_code & (PF_PROT|PF_WRITE)) {
 680         default:        /* 3: write, present */
 681                 /* fall through */
 682         case PF_WRITE:          /* write, not present */
 683                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
 684                         goto bad_area;
 685                 write++;
 686                 break;
 687         case PF_PROT:           /* read, present */
 688                 goto bad_area;
 689         case 0:                 /* read, not present */
 690                 if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE)))
 691                         goto bad_area;
 692         }
 693
 694 #ifdef CONFIG_X86_32
 695 survive:
 696 #endif
 697         /*
 698          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
 699          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
 700          * the fault.
 701          */
 702         fault = handle_mm_fault(mm, vma, address, write);
 703         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
 704                 if (fault & VM_FAULT_OOM)
 705                         goto out_of_memory;
 706                 else if (fault & VM_FAULT_SIGBUS)
 707                         goto do_sigbus;
 708                 BUG();
 709         }
 710         if (fault & VM_FAULT_MAJOR)
 711                 tsk->maj_flt++;
 712         else
 713                 tsk->min_flt++;
 714
 715 #ifdef CONFIG_X86_32
 716         /*
 717          * Did it hit the DOS screen memory VA from vm86 mode?
 718          */
 719         if (v8086_mode(regs)) {
 720                 unsigned long bit = (address - 0xA0000) >> PAGE_SHIFT;
 721                 if (bit < 32)
 722                         tsk->thread.screen_bitmap |= 1 << bit;
 723         }
 724 #endif
 725         up_read(&mm->mmap_sem);
 726         return;
 727
 728 /*
 729  * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
 730  * Fix it, but check if it's kernel or user first..
 731  */
 732 bad_area:
 733         up_read(&mm->mmap_sem);
 734
 735 bad_area_nosemaphore:
 736         /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
 737         if (error_code & PF_USER) {
 738                 /*
 739                  * It's possible to have interrupts off here.
 740                  */
 741                 local_irq_enable();
 742
 743                 /*
 744                  * Valid to do another page fault here because this one came
 745                  * from user space.
 746                  */
 747                 if (is_prefetch(regs, address, error_code))
 748                         return;
 749
 750                 if (is_errata100(regs, address))
 751                         return;
 752
 753                 if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, SIGSEGV) &&
 754                     printk_ratelimit()) {
 755                         printk(
 756 #ifdef CONFIG_X86_32
 757                         "%s%s[%d]: segfault at %lx ip %08lx sp %08lx error %lx",
 758 #else
 759                         "%s%s[%d]: segfault at %lx ip %lx sp %lx error %lx",
 760 #endif
 761                         task_pid_nr(tsk) > 1 ? KERN_INFO : KERN_EMERG,
 762                         tsk->comm, task_pid_nr(tsk), address, regs->ip,
 763                         regs->sp, error_code);
 764                         print_vma_addr(" in ", regs->ip);
 765                         printk("\n");
 766                 }
 767
 768                 tsk->thread.cr2 = address;
 769                 /* Kernel addresses are always protection faults */
 770                 tsk->thread.error_code = error_code | (address >= TASK_SIZE);
 771                 tsk->thread.trap_no = 14;
 772                 force_sig_info_fault(SIGSEGV, si_code, address, tsk);
 773                 return;
 774         }
 775
 776         if (is_f00f_bug(regs, address))
 777                 return;
 778
 779 no_context:
 780         /* Are we prepared to handle this kernel fault?  */
 781         if (fixup_exception(regs))
 782                 return;
 783
 784         /*
 785          * X86_32
 786          * Valid to do another page fault here, because if this fault
 787          * had been triggered by is_prefetch fixup_exception would have
 788          * handled it.
 789          *
 790          * X86_64
 791          * Hall of shame of CPU/BIOS bugs.
 792          */
 793         if (is_prefetch(regs, address, error_code))
 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 #ifdef CONFIG_X86_32
 804         bust_spinlocks(1);
 805
 806         show_fault_oops(regs, error_code, address);
 807
 808         tsk->thread.cr2 = address;
 809         tsk->thread.trap_no = 14;
 810         tsk->thread.error_code = error_code;
 811         die("Oops", regs, error_code);
 812         bust_spinlocks(0);
 813         do_exit(SIGKILL);
 814 #else /* CONFIG_X86_64 */
 815         flags = oops_begin();
 816
 817         show_fault_oops(regs, error_code, address);
 818
 819         tsk->thread.cr2 = address;
 820         tsk->thread.trap_no = 14;
 821         tsk->thread.error_code = error_code;
 822         if (__die("Oops", regs, error_code))
 823                 regs = NULL;
 824         /* Executive summary in case the body of the oops scrolled away */
 825         printk(KERN_EMERG "CR2: %016lx\n", address);
 826         oops_end(flags, regs, SIGKILL);
 827 #endif
 828
 829 /*
 830  * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
 831  * us unable to handle the page fault gracefully.
 832  */
 833 out_of_memory:
 834         up_read(&mm->mmap_sem);
 835 #ifdef CONFIG_X86_32
 836         if (is_global_init(tsk)) {
 837                 yield();
 838                 down_read(&mm->mmap_sem);
 839                 goto survive;
 840         }
 841 #else
 842         if (is_global_init(current)) {
 843                 yield();
 844                 goto again;
 845         }
 846 #endif
 847         printk("VM: killing process %s\n", tsk->comm);
 848         if (error_code & PF_USER)
 849                 do_group_exit(SIGKILL);
 850         goto no_context;
 851
 852 do_sigbus:
 853         up_read(&mm->mmap_sem);
 854
 855         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 856         if (!(error_code & PF_USER))
 857                 goto no_context;
 858 #ifdef CONFIG_X86_32
 859         /* User space => ok to do another page fault */
 860         if (is_prefetch(regs, address, error_code))
 861                 return;
 862 #endif
 863         tsk->thread.cr2 = address;
 864         tsk->thread.error_code = error_code;
 865         tsk->thread.trap_no = 14;
 866         force_sig_info_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, address, tsk);
 867 }
 868
 869 #ifdef CONFIG_X86_64
 870 DEFINE_SPINLOCK(pgd_lock);
 871 LIST_HEAD(pgd_list);
 872 #endif
 873
 874 void vmalloc_sync_all(void)
 875 {
 876 #ifdef CONFIG_X86_32
 877         /*
 878          * Note that races in the updates of insync and start aren't
 879          * problematic: insync can only get set bits added, and updates to
 880          * start are only improving performance (without affecting correctness
 881          * if undone).
 882          */
 883         static DECLARE_BITMAP(insync, PTRS_PER_PGD);
 884         static unsigned long start = TASK_SIZE;
 885         unsigned long address;
 886
 887         if (SHARED_KERNEL_PMD)
 888                 return;
 889
 890         BUILD_BUG_ON(TASK_SIZE & ~PGDIR_MASK);
 891         for (address = start; address >= TASK_SIZE; address += PGDIR_SIZE) {
 892                 if (!test_bit(pgd_index(address), insync)) {
 893                         unsigned long flags;
 894                         struct page *page;
 895
 896                         spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags);
 897                         for (page = pgd_list; page; page =
 898                                         (struct page *)page->index)
 899                                 if (!vmalloc_sync_one(page_address(page),
 900                                                                 address)) {
 901                                         BUG_ON(page != pgd_list);
 902                                         break;
 903                                 }
 904                         spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags);
 905                         if (!page)
 906                                 set_bit(pgd_index(address), insync);
 907                 }
 908                 if (address == start && test_bit(pgd_index(address), insync))
 909                         start = address + PGDIR_SIZE;
 910         }
 911 #else /* CONFIG_X86_64 */
 912         /*
 913          * Note that races in the updates of insync and start aren't
 914          * problematic: insync can only get set bits added, and updates to
 915          * start are only improving performance (without affecting correctness
 916          * if undone).
 917          */
 918         static DECLARE_BITMAP(insync, PTRS_PER_PGD);
 919         static unsigned long start = VMALLOC_START & PGDIR_MASK;
 920         unsigned long address;
 921
 922         for (address = start; address <= VMALLOC_END; address += PGDIR_SIZE) {
 923                 if (!test_bit(pgd_index(address), insync)) {
 924                         const pgd_t *pgd_ref = pgd_offset_k(address);
 925                         struct page *page;
 926
 927                         if (pgd_none(*pgd_ref))
 928                                 continue;
 929                         spin_lock(&pgd_lock);
 930                         list_for_each_entry(page, &pgd_list, lru) {
 931                                 pgd_t *pgd;
 932                                 pgd = (pgd_t *)page_address(page) + pgd_index(address);
 933                                 if (pgd_none(*pgd))
 934                                         set_pgd(pgd, *pgd_ref);
 935                                 else
 936                                         BUG_ON(pgd_page_vaddr(*pgd) != pgd_page_vaddr(*pgd_ref));
 937                         }
 938                         spin_unlock(&pgd_lock);
 939                         set_bit(pgd_index(address), insync);
 940                 }
 941                 if (address == start)
 942                         start = address + PGDIR_SIZE;
 943         }
 944         /* Check that there is no need to do the same for the modules area. */
 945         BUILD_BUG_ON(!(MODULES_VADDR > __START_KERNEL));
 946         BUILD_BUG_ON(!(((MODULES_END - 1) & PGDIR_MASK) ==
 947                                 (__START_KERNEL & PGDIR_MASK)));
 948 #endif
 949 }