]> err.no Git - linux-2.6/blobdiff - arch/x86/mm/fault_32.c
x86: make sure initmem is writable
[linux-2.6] / arch / x86 / mm / fault_32.c
index bfb0917d699dbc951df6bf964d0cdb1298ccf37c..f4f8c324715f5abdf835fdf80c444f024fdedaf8 100644 (file)
  *     bit 3 == 1 means use of reserved bit detected
  *     bit 4 == 1 means fault was an instruction fetch
  */
-#define PF_PROT        (1<<0)
+#define PF_PROT                (1<<0)
 #define PF_WRITE       (1<<1)
-#define PF_USER        (1<<2)
-#define PF_RSVD        (1<<3)
+#define PF_USER                (1<<2)
+#define PF_RSVD                (1<<3)
 #define PF_INSTR       (1<<4)
 
-extern void die(const char *, struct pt_regs *, long);
-
 static inline int notify_page_fault(struct pt_regs *regs)
 {
 #ifdef CONFIG_KPROBES
@@ -64,99 +62,50 @@ static inline int notify_page_fault(struct pt_regs *regs)
 }
 
 /*
- * Return EIP plus the CS segment base.  The segment limit is also
- * adjusted, clamped to the kernel/user address space (whichever is
- * appropriate), and returned in *eip_limit.
- *
- * The segment is checked, because it might have been changed by another
- * task between the original faulting instruction and here.
+ * X86_32
+ * Sometimes AMD Athlon/Opteron CPUs report invalid exceptions on prefetch.
+ * Check that here and ignore it.
  *
- * If CS is no longer a valid code segment, or if EIP is beyond the
- * limit, or if it is a kernel address when CS is not a kernel segment,
- * then the returned value will be greater than *eip_limit.
+ * X86_64
+ * Sometimes the CPU reports invalid exceptions on prefetch.
+ * Check that here and ignore it.
  *
- * This is slow, but is very rarely executed.
+ * Opcode checker based on code by Richard Brunner
  */
-static inline unsigned long get_segment_eip(struct pt_regs *regs,
-                                           unsigned long *eip_limit)
+static int is_prefetch(struct pt_regs *regs, unsigned long addr,
+                      unsigned long error_code)
 {
-       unsigned long ip = regs->ip;
-       unsigned seg = regs->cs & 0xffff;
-       u32 seg_ar, seg_limit, base, *desc;
-
-       /* Unlikely, but must come before segment checks. */
-       if (unlikely(regs->flags & VM_MASK)) {
-               base = seg << 4;
-               *eip_limit = base + 0xffff;
-               return base + (ip & 0xffff);
-       }
-
-       /* The standard kernel/user address space limit. */
-       *eip_limit = user_mode(regs) ? USER_DS.seg : KERNEL_DS.seg;
-
-       /* By far the most common cases. */
-       if (likely(SEGMENT_IS_FLAT_CODE(seg)))
-               return ip;
-
-       /* Check the segment exists, is within the current LDT/GDT size,
-          that kernel/user (ring 0..3) has the appropriate privilege,
-          that it's a code segment, and get the limit. */
-       __asm__ ("larl %3,%0; lsll %3,%1"
-                : "=&r" (seg_ar), "=r" (seg_limit) : "0" (0), "rm" (seg));
-       if ((~seg_ar & 0x9800) || ip > seg_limit) {
-               *eip_limit = 0;
-               return 1;        /* So that returned ip > *eip_limit. */
-       }
+       unsigned char *instr;
+       int scan_more = 1;
+       int prefetch = 0;
+       unsigned char *max_instr;
 
-       /* Get the GDT/LDT descriptor base.
-          When you look for races in this code remember that
-          LDT and other horrors are only used in user space. */
-       if (seg & (1<<2)) {
-               /* Must lock the LDT while reading it. */
-               mutex_lock(&current->mm->context.lock);
-               desc = current->mm->context.ldt;
-               desc = (void *)desc + (seg & ~7);
+#ifdef CONFIG_X86_32
+       if (unlikely(boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD &&
+                    boot_cpu_data.x86 >= 6)) {
+               /* Catch an obscure case of prefetch inside an NX page. */
+               if (nx_enabled && (error_code & PF_INSTR))
+                       return 0;
        } else {
-               /* Must disable preemption while reading the GDT. */
-               desc = (u32 *)get_cpu_gdt_table(get_cpu());
-               desc = (void *)desc + (seg & ~7);
+               return 0;
        }
+#else
+       /* If it was a exec fault ignore */
+       if (error_code & PF_INSTR)
+               return 0;
+#endif
 
-       /* Decode the code segment base from the descriptor */
-       base = get_desc_base((struct desc_struct *)desc);
+       instr = (unsigned char *)convert_ip_to_linear(current, regs);
+       max_instr = instr + 15;
 
-       if (seg & (1<<2))
-               mutex_unlock(&current->mm->context.lock);
-       else
-               put_cpu();
-
-       /* Adjust EIP and segment limit, and clamp at the kernel limit.
-          It's legitimate for segments to wrap at 0xffffffff. */
-       seg_limit += base;
-       if (seg_limit < *eip_limit && seg_limit >= base)
-               *eip_limit = seg_limit;
-       return ip + base;
-}
+       if (user_mode(regs) && instr >= (unsigned char *)TASK_SIZE)
+               return 0;
 
-/*
- * Sometimes AMD Athlon/Opteron CPUs report invalid exceptions on prefetch.
- * Check that here and ignore it.
- */
-static int __is_prefetch(struct pt_regs *regs, unsigned long addr)
-{
-       unsigned long limit;
-       unsigned char *instr = (unsigned char *)get_segment_eip(regs, &limit);
-       int scan_more = 1;
-       int prefetch = 0;
-       int i;
-
-       for (i = 0; scan_more && i < 15; i++) {
+       while (scan_more && instr < max_instr) {
                unsigned char opcode;
                unsigned char instr_hi;
                unsigned char instr_lo;
 
-               if (instr > (unsigned char *)limit)
-                       break;
                if (probe_kernel_address(instr, opcode))
                        break;
 
@@ -198,8 +147,7 @@ static int __is_prefetch(struct pt_regs *regs, unsigned long addr)
                case 0x00:
                        /* Prefetch instruction is 0x0F0D or 0x0F18 */
                        scan_more = 0;
-                       if (instr > (unsigned char *)limit)
-                               break;
+
                        if (probe_kernel_address(instr, opcode))
                                break;
                        prefetch = (instr_lo == 0xF) &&
@@ -213,20 +161,7 @@ static int __is_prefetch(struct pt_regs *regs, unsigned long addr)
        return prefetch;
 }
 
-static inline int is_prefetch(struct pt_regs *regs, unsigned long addr,
-                             unsigned long error_code)
-{
-       if (unlikely(boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD &&
-                    boot_cpu_data.x86 >= 6)) {
-               /* Catch an obscure case of prefetch inside an NX page. */
-               if (nx_enabled && (error_code & 16))
-                       return 0;
-               return __is_prefetch(regs, addr);
-       }
-       return 0;
-}
-
-static noinline void force_sig_info_fault(int si_signo, int si_code,
+static void force_sig_info_fault(int si_signo, int si_code,
        unsigned long address, struct task_struct *tsk)
 {
        siginfo_t info;
@@ -238,6 +173,44 @@ static noinline void force_sig_info_fault(int si_signo, int si_code,
        force_sig_info(si_signo, &info, tsk);
 }
 
+void dump_pagetable(unsigned long address)
+{
+       __typeof__(pte_val(__pte(0))) page;
+
+       page = read_cr3();
+       page = ((__typeof__(page) *) __va(page))[address >> PGDIR_SHIFT];
+#ifdef CONFIG_X86_PAE
+       printk("*pdpt = %016Lx ", page);
+       if ((page >> PAGE_SHIFT) < max_low_pfn
+           && page & _PAGE_PRESENT) {
+               page &= PAGE_MASK;
+               page = ((__typeof__(page) *) __va(page))[(address >> PMD_SHIFT)
+                                                        & (PTRS_PER_PMD - 1)];
+               printk(KERN_CONT "*pde = %016Lx ", page);
+               page &= ~_PAGE_NX;
+       }
+#else
+       printk("*pde = %08lx ", page);
+#endif
+
+       /*
+        * We must not directly access the pte in the highpte
+        * case if the page table is located in highmem.
+        * And let's rather not kmap-atomic the pte, just in case
+        * it's allocated already.
+        */
+       if ((page >> PAGE_SHIFT) < max_low_pfn
+           && (page & _PAGE_PRESENT)
+           && !(page & _PAGE_PSE)) {
+               page &= PAGE_MASK;
+               page = ((__typeof__(page) *) __va(page))[(address >> PAGE_SHIFT)
+                                                        & (PTRS_PER_PTE - 1)];
+               printk("*pte = %0*Lx ", sizeof(page)*2, (u64)page);
+       }
+
+       printk("\n");
+}
+
 void do_invalid_op(struct pt_regs *, unsigned long);
 
 static inline pmd_t *vmalloc_sync_one(pgd_t *pgd, unsigned long address)
@@ -276,6 +249,46 @@ static inline pmd_t *vmalloc_sync_one(pgd_t *pgd, unsigned long address)
        return pmd_k;
 }
 
+#ifdef CONFIG_X86_64
+static const char errata93_warning[] =
+KERN_ERR "******* Your BIOS seems to not contain a fix for K8 errata #93\n"
+KERN_ERR "******* Working around it, but it may cause SEGVs or burn power.\n"
+KERN_ERR "******* Please consider a BIOS update.\n"
+KERN_ERR "******* Disabling USB legacy in the BIOS may also help.\n";
+#endif
+
+/* Workaround for K8 erratum #93 & buggy BIOS.
+   BIOS SMM functions are required to use a specific workaround
+   to avoid corruption of the 64bit RIP register on C stepping K8.
+   A lot of BIOS that didn't get tested properly miss this.
+   The OS sees this as a page fault with the upper 32bits of RIP cleared.
+   Try to work around it here.
+   Note we only handle faults in kernel here.
+   Does nothing for X86_32
+ */
+static int is_errata93(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
+{
+#ifdef CONFIG_X86_64
+       static int warned;
+       if (address != regs->ip)
+               return 0;
+       if ((address >> 32) != 0)
+               return 0;
+       address |= 0xffffffffUL << 32;
+       if ((address >= (u64)_stext && address <= (u64)_etext) ||
+           (address >= MODULES_VADDR && address <= MODULES_END)) {
+               if (!warned) {
+                       printk(errata93_warning);
+                       warned = 1;
+               }
+               regs->ip = address;
+               return 1;
+       }
+#endif
+       return 0;
+}
+
+
 /*
  * Handle a fault on the vmalloc or module mapping area
  *
@@ -283,6 +296,7 @@ static inline pmd_t *vmalloc_sync_one(pgd_t *pgd, unsigned long address)
  */
 static inline int vmalloc_fault(unsigned long address)
 {
+#ifdef CONFIG_X86_32
        unsigned long pgd_paddr;
        pmd_t *pmd_k;
        pte_t *pte_k;
@@ -301,6 +315,51 @@ static inline int vmalloc_fault(unsigned long address)
        if (!pte_present(*pte_k))
                return -1;
        return 0;
+#else
+       pgd_t *pgd, *pgd_ref;
+       pud_t *pud, *pud_ref;
+       pmd_t *pmd, *pmd_ref;
+       pte_t *pte, *pte_ref;
+
+       /* Copy kernel mappings over when needed. This can also
+          happen within a race in page table update. In the later
+          case just flush. */
+
+       pgd = pgd_offset(current->mm ?: &init_mm, address);
+       pgd_ref = pgd_offset_k(address);
+       if (pgd_none(*pgd_ref))
+               return -1;
+       if (pgd_none(*pgd))
+               set_pgd(pgd, *pgd_ref);
+       else
+               BUG_ON(pgd_page_vaddr(*pgd) != pgd_page_vaddr(*pgd_ref));
+
+       /* Below here mismatches are bugs because these lower tables
+          are shared */
+
+       pud = pud_offset(pgd, address);
+       pud_ref = pud_offset(pgd_ref, address);
+       if (pud_none(*pud_ref))
+               return -1;
+       if (pud_none(*pud) || pud_page_vaddr(*pud) != pud_page_vaddr(*pud_ref))
+               BUG();
+       pmd = pmd_offset(pud, address);
+       pmd_ref = pmd_offset(pud_ref, address);
+       if (pmd_none(*pmd_ref))
+               return -1;
+       if (pmd_none(*pmd) || pmd_page(*pmd) != pmd_page(*pmd_ref))
+               BUG();
+       pte_ref = pte_offset_kernel(pmd_ref, address);
+       if (!pte_present(*pte_ref))
+               return -1;
+       pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
+       /* Don't use pte_page here, because the mappings can point
+          outside mem_map, and the NUMA hash lookup cannot handle
+          that. */
+       if (!pte_present(*pte) || pte_pfn(*pte) != pte_pfn(*pte_ref))
+               BUG();
+       return 0;
+#endif
 }
 
 int show_unhandled_signals = 1;
@@ -324,13 +383,18 @@ void __kprobes do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code)
         */
        trace_hardirqs_fixup();
 
+       tsk = current;
+       mm = tsk->mm;
+       prefetchw(&mm->mmap_sem);
+
        /* get the address */
        address = read_cr2();
 
-       tsk = current;
-
        si_code = SEGV_MAPERR;
 
+       if (notify_page_fault(regs))
+               return;
+
        /*
         * We fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
         * 'reference' page table is init_mm.pgd.
@@ -345,9 +409,8 @@ void __kprobes do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code)
         * protection error (error_code & 9) == 0.
         */
        if (unlikely(address >= TASK_SIZE)) {
-               if (!(error_code & 0x0000000d) && vmalloc_fault(address) >= 0)
-                       return;
-               if (notify_page_fault(regs))
+               if (!(error_code & (PF_RSVD|PF_USER|PF_PROT)) &&
+                   vmalloc_fault(address) >= 0)
                        return;
                /*
                 * Don't take the mm semaphore here. If we fixup a prefetch
@@ -356,16 +419,11 @@ void __kprobes do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code)
                goto bad_area_nosemaphore;
        }
 
-       if (notify_page_fault(regs))
-               return;
-
        /* It's safe to allow irq's after cr2 has been saved and the vmalloc
           fault has been handled. */
        if (regs->flags & (X86_EFLAGS_IF|VM_MASK))
                local_irq_enable();
 
-       mm = tsk->mm;
-
        /*
         * If we're in an interrupt, have no user context or are running in an
         * atomic region then we must not take the fault.
@@ -455,14 +513,16 @@ good_area:
        else
                tsk->min_flt++;
 
+#ifdef CONFIG_X86_32
        /*
         * Did it hit the DOS screen memory VA from vm86 mode?
         */
-       if (regs->flags & VM_MASK) {
+       if (v8086_mode(regs)) {
                unsigned long bit = (address - 0xA0000) >> PAGE_SHIFT;
                if (bit < 32)
                        tsk->thread.screen_bitmap |= 1 << bit;
        }
+#endif
        up_read(&mm->mmap_sem);
        return;
 
@@ -490,11 +550,17 @@ bad_area_nosemaphore:
 
                if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(tsk, SIGSEGV) &&
                    printk_ratelimit()) {
-                       printk("%s%s[%d]: segfault at %08lx ip %08lx "
-                           "sp %08lx error %lx\n",
-                           task_pid_nr(tsk) > 1 ? KERN_INFO : KERN_EMERG,
-                           tsk->comm, task_pid_nr(tsk), address, regs->ip,
-                           regs->sp, error_code);
+                       printk(
+#ifdef CONFIG_X86_32
+                       "%s%s[%d]: segfault at %lx ip %08lx sp %08lx error %lx",
+#else
+                       "%s%s[%d]: segfault at %lx ip %lx sp %lx error %lx",
+#endif
+                       task_pid_nr(tsk) > 1 ? KERN_INFO : KERN_EMERG,
+                       tsk->comm, task_pid_nr(tsk), address, regs->ip,
+                       regs->sp, error_code);
+                       print_vma_addr(" in ", regs->ip);
+                       printk("\n");
                }
                tsk->thread.cr2 = address;
                /* Kernel addresses are always protection faults */
@@ -533,6 +599,9 @@ no_context:
        if (is_prefetch(regs, address, error_code))
                return;
 
+       if (is_errata93(regs, address))
+               return;
+
 /*
  * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
  * terminate things with extreme prejudice.
@@ -541,13 +610,13 @@ no_context:
        bust_spinlocks(1);
 
        if (oops_may_print()) {
-               __typeof__(pte_val(__pte(0))) page;
 
 #ifdef CONFIG_X86_PAE
-               if (error_code & 16) {
-                       pte_t *pte = lookup_address(address);
+               if (error_code & PF_INSTR) {
+                       int level;
+                       pte_t *pte = lookup_address(address, &level);
 
-                       if (pte && pte_present(*pte) && !pte_exec_kernel(*pte))
+                       if (pte && pte_present(*pte) && !pte_exec(*pte))
                                printk(KERN_CRIT "kernel tried to execute "
                                        "NX-protected page - exploit attempt? "
                                        "(uid: %d)\n", current->uid);
@@ -562,38 +631,7 @@ no_context:
                printk(" at virtual address %08lx\n", address);
                printk(KERN_ALERT "printing ip: %08lx ", regs->ip);
 
-               page = read_cr3();
-               page = ((__typeof__(page) *) __va(page))[address >> PGDIR_SHIFT];
-#ifdef CONFIG_X86_PAE
-               printk("*pdpt = %016Lx ", page);
-               if ((page >> PAGE_SHIFT) < max_low_pfn
-                   && page & _PAGE_PRESENT) {
-                       page &= PAGE_MASK;
-                       page = ((__typeof__(page) *) __va(page))[(address >> PMD_SHIFT)
-                                                                & (PTRS_PER_PMD - 1)];
-                       printk(KERN_CONT "*pde = %016Lx ", page);
-                       page &= ~_PAGE_NX;
-               }
-#else
-               printk("*pde = %08lx ", page);
-#endif
-
-               /*
-                * We must not directly access the pte in the highpte
-                * case if the page table is located in highmem.
-                * And let's rather not kmap-atomic the pte, just in case
-                * it's allocated already.
-                */
-               if ((page >> PAGE_SHIFT) < max_low_pfn
-                   && (page & _PAGE_PRESENT)
-                   && !(page & _PAGE_PSE)) {
-                       page &= PAGE_MASK;
-                       page = ((__typeof__(page) *) __va(page))[(address >> PAGE_SHIFT)
-                                                                & (PTRS_PER_PTE - 1)];
-                       printk("*pte = %0*Lx ", sizeof(page)*2, (u64)page);
-               }
-
-               printk("\n");
+               dump_pagetable(address);
        }
 
        tsk->thread.cr2 = address;
@@ -615,7 +653,7 @@ out_of_memory:
                goto survive;
        }
        printk("VM: killing process %s\n", tsk->comm);
-       if (error_code & 4)
+       if (error_code & PF_USER)
                do_group_exit(SIGKILL);
        goto no_context;