// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * arch/sparc64/mm/fault.c: Page fault handlers for the 64-bit Sparc.
 *
 * Copyright (C) 1996, 2008 David S. Miller (davem@davemloft.net)
 * Copyright (C) 1997, 1999 Jakub Jelinek (jj@ultra.linux.cz)
 */

#include <asm/head.h>

#include <linux/string.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/sched/debug.h>
#include <linux/ptrace.h>
#include <linux/mman.h>
#include <linux/signal.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/extable.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/perf_event.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/kprobes.h>
#include <linux/kdebug.h>
#include <linux/percpu.h>
#include <linux/context_tracking.h>
#include <linux/uaccess.h>

#include <asm/page.h>
#include <asm/openprom.h>
#include <asm/oplib.h>
#include <asm/asi.h>
#include <asm/lsu.h>
#include <asm/sections.h>
#include <asm/mmu_context.h>
#include <asm/setup.h>

int show_unhandled_signals = 1;

static void __kprobes unhandled_fault(unsigned long address,
          struct task_struct *tsk,
          struct pt_regs *regs)
{
 if ((unsigned long) address < PAGE_SIZE) {
  printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel NULL "
         "pointer dereference\n");
 } else {
  printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request "
         "at virtual address %016lx\n", (unsigned long)address);
 }
 printk(KERN_ALERT "tsk->{mm,active_mm}->context = %016lx\n",
        (tsk->mm ?
  CTX_HWBITS(tsk->mm->context) :
  CTX_HWBITS(tsk->active_mm->context)));
 printk(KERN_ALERT "tsk->{mm,active_mm}->pgd = %016lx\n",
        (tsk->mm ? (unsigned long) tsk->mm->pgd :
            (unsigned long) tsk->active_mm->pgd));
 die_if_kernel("Oops", regs);
}

static void __kprobes bad_kernel_pc(struct pt_regs *regs, unsigned long vaddr)
{
 printk(KERN_CRIT "OOPS: Bogus kernel PC [%016lx] in fault handler\n",
        regs->tpc);
 printk(KERN_CRIT "OOPS: RPC [%016lx]\n", regs->u_regs[15]);
 printk("OOPS: RPC <%pS>\n", (void *) regs->u_regs[15]);
 printk(KERN_CRIT "OOPS: Fault was to vaddr[%lx]\n", vaddr);
 dump_stack();
 unhandled_fault(regs->tpc, current, regs);
}

/*
 * We now make sure that mmap_lock is held in all paths that call
 * this. Additionally, to prevent kswapd from ripping ptes from
 * under us, raise interrupts around the time that we look at the
 * pte, kswapd will have to wait to get his smp ipi response from
 * us. vmtruncate likewise. This saves us having to get pte lock.
 */
static unsigned int get_user_insn(unsigned long tpc)
{
 pgd_t *pgdp = pgd_offset(current->mm, tpc);
 p4d_t *p4dp;
 pud_t *pudp;
 pmd_t *pmdp;
 pte_t *ptep, pte;
 unsigned long pa;
 u32 insn = 0;

 if (pgd_none(*pgdp) || unlikely(pgd_bad(*pgdp)))
  goto out;
 p4dp = p4d_offset(pgdp, tpc);
 if (p4d_none(*p4dp) || unlikely(p4d_bad(*p4dp)))
  goto out;
 pudp = pud_offset(p4dp, tpc);
 if (pud_none(*pudp) || unlikely(pud_bad(*pudp)))
  goto out;

 /* This disables preemption for us as well. */
 local_irq_disable();

 pmdp = pmd_offset(pudp, tpc);
again:
 if (pmd_none(*pmdp) || unlikely(pmd_bad(*pmdp)))
  goto out_irq_enable;

#if defined(CONFIG_HUGETLB_PAGE) || defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)
 if (is_hugetlb_pmd(*pmdp)) {
  pa  = pmd_pfn(*pmdp) << PAGE_SHIFT;
  pa += tpc & ~HPAGE_MASK;

  /* Use phys bypass so we don't pollute dtlb/dcache. */
  __asm__ __volatile__("lduwa [%1] %2, %0"
         : "=r" (insn)
         : "r" (pa), "i" (ASI_PHYS_USE_EC));
 } else
#endif
 {
  ptep = pte_offset_map(pmdp, tpc);
  if (!ptep)
   goto again;
  pte = *ptep;
  if (pte_present(pte)) {
   pa  = (pte_pfn(pte) << PAGE_SHIFT);
   pa += (tpc & ~PAGE_MASK);

   /* Use phys bypass so we don't pollute dtlb/dcache. */
   __asm__ __volatile__("lduwa [%1] %2, %0"
          : "=r" (insn)
          : "r" (pa), "i" (ASI_PHYS_USE_EC));
  }
  pte_unmap(ptep);
 }
out_irq_enable:
 local_irq_enable();
out:
 return insn;
}

static inline void
show_signal_msg(struct pt_regs *regs, int sig, int code,
  unsigned long address, struct task_struct *tsk)
{
 if (!unhandled_signal(tsk, sig))
  return;

 if (!printk_ratelimit())
  return;

 printk("%s%s[%d]: segfault at %lx ip %px (rpc %px) sp %px error %x",
        task_pid_nr(tsk) > 1 ? KERN_INFO : KERN_EMERG,
        tsk->comm, task_pid_nr(tsk), address,
        (void *)regs->tpc, (void *)regs->u_regs[UREG_I7],
        (void *)regs->u_regs[UREG_FP], code);

 print_vma_addr(KERN_CONT " in ", regs->tpc);

 printk(KERN_CONT "\n");
}

static void do_fault_siginfo(int code, int sig, struct pt_regs *regs,
        unsigned long fault_addr, unsigned int insn,
        int fault_code)
{
 unsigned long addr;

 if (fault_code & FAULT_CODE_ITLB) {
  addr = regs->tpc;
 } else {
  /* If we were able to probe the faulting instruction, use it
   * to compute a precise fault address.  Otherwise use the fault
   * time provided address which may only have page granularity.
 */
  if (insn)
   addr = compute_effective_address(regs, insn, 0);
  else
   addr = fault_addr;
 }

 if (unlikely(show_unhandled_signals))
  show_signal_msg(regs, sig, code, addr, current);

 force_sig_fault(sig, code, (void __user *) addr);
}

static unsigned int get_fault_insn(struct pt_regs *regs, unsigned int insn)
{
 if (!insn) {
  if (!regs->tpc || (regs->tpc & 0x3))
   return 0;
  if (regs->tstate & TSTATE_PRIV) {
   insn = *(unsigned int *) regs->tpc;
  } else {
   insn = get_user_insn(regs->tpc);
  }
 }
 return insn;
}

static void __kprobes do_kernel_fault(struct pt_regs *regs, int si_code,
          int fault_code, unsigned int insn,
          unsigned long address)
{
 unsigned char asi = ASI_P;
 
 if ((!insn) && (regs->tstate & TSTATE_PRIV))
  goto cannot_handle;

 /* If user insn could be read (thus insn is zero), that
  * is fine.  We will just gun down the process with a signal
  * in that case.
 */

 if (!(fault_code & (FAULT_CODE_WRITE|FAULT_CODE_ITLB)) &&
     (insn & 0xc0800000) == 0xc0800000) {
  if (insn & 0x2000)
   asi = (regs->tstate >> 24);
  else
   asi = (insn >> 5);
  if ((asi & 0xf2) == 0x82) {
   if (insn & 0x1000000) {
    handle_ldf_stq(insn, regs);
   } else {
    /* This was a non-faulting load. Just clear the
     * destination register(s) and continue with the next
     * instruction. -jj
 */
    handle_ld_nf(insn, regs);
   }
   return;
  }
 }
  
 /* Is this in ex_table? */
 if (regs->tstate & TSTATE_PRIV) {
  const struct exception_table_entry *entry;

  entry = search_exception_tables(regs->tpc);
  if (entry) {
   regs->tpc = entry->fixup;
   regs->tnpc = regs->tpc + 4;
   return;
  }
 } else {
  /* The si_code was set to make clear whether
   * this was a SEGV_MAPERR or SEGV_ACCERR fault.
 */
  do_fault_siginfo(si_code, SIGSEGV, regs, address, insn, fault_code);
  return;
 }

cannot_handle:
 unhandled_fault (address, current, regs);
}

static void noinline __kprobes bogus_32bit_fault_tpc(struct pt_regs *regs)
{
 static int times;

 if (times++ < 10)
  printk(KERN_ERR "FAULT[%s:%d]: 32-bit process reports "
         "64-bit TPC [%lx]\n",
         current->comm, current->pid,
         regs->tpc);
 show_regs(regs);
}

asmlinkage void __kprobes do_sparc64_fault(struct pt_regs *regs)
{
 enum ctx_state prev_state = exception_enter();
 struct mm_struct *mm = current->mm;
 struct vm_area_struct *vma;
 unsigned int insn = 0;
 int si_code, fault_code;
 vm_fault_t fault;
 unsigned long address, mm_rss;
 unsigned int flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;

 fault_code = get_thread_fault_code();

 if (kprobe_page_fault(regs, 0))
  goto exit_exception;

 si_code = SEGV_MAPERR;
 address = current_thread_info()->fault_address;

 if ((fault_code & FAULT_CODE_ITLB) &&
     (fault_code & FAULT_CODE_DTLB))
  BUG();

 if (test_thread_flag(TIF_32BIT)) {
  if (!(regs->tstate & TSTATE_PRIV)) {
   if (unlikely((regs->tpc >> 32) != 0)) {
    bogus_32bit_fault_tpc(regs);
    goto intr_or_no_mm;
   }
  }
  if (unlikely((address >> 32) != 0))
   goto intr_or_no_mm;
 }

 if (regs->tstate & TSTATE_PRIV) {
  unsigned long tpc = regs->tpc;

  /* Sanity check the PC. */
  if ((tpc >= KERNBASE && tpc < (unsigned long) __init_end) ||
      (tpc >= MODULES_VADDR && tpc < MODULES_END)) {
   /* Valid, no problems... */
  } else {
   bad_kernel_pc(regs, address);
   goto exit_exception;
  }
 } else
  flags |= FAULT_FLAG_USER;

 /*
  * If we're in an interrupt or have no user
  * context, we must not take the fault..
 */
 if (faulthandler_disabled() || !mm)
  goto intr_or_no_mm;

 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);

 if (!mmap_read_trylock(mm)) {
  if ((regs->tstate & TSTATE_PRIV) &&
      !search_exception_tables(regs->tpc)) {
   insn = get_fault_insn(regs, insn);
   goto handle_kernel_fault;
  }

retry:
  mmap_read_lock(mm);
 }

 if (fault_code & FAULT_CODE_BAD_RA)
  goto do_sigbus;

 vma = find_vma(mm, address);
 if (!vma)
  goto bad_area;

 /* Pure DTLB misses do not tell us whether the fault causing
  * load/store/atomic was a write or not, it only says that there
  * was no match.  So in such a case we (carefully) read the
  * instruction to try and figure this out.  It's an optimization
  * so it's ok if we can't do this.
  *
  * Special hack, window spill/fill knows the exact fault type.
 */
 if (((fault_code &
       (FAULT_CODE_DTLB | FAULT_CODE_WRITE | FAULT_CODE_WINFIXUP)) == FAULT_CODE_DTLB) &&
     (vma->vm_flags & VM_WRITE) != 0) {
  insn = get_fault_insn(regs, 0);
  if (!insn)
   goto continue_fault;
  /* All loads, stores and atomics have bits 30 and 31 both set
   * in the instruction.  Bit 21 is set in all stores, but we
   * have to avoid prefetches which also have bit 21 set.
 */
  if ((insn & 0xc0200000) == 0xc0200000 &&
      (insn & 0x01780000) != 0x01680000) {
   /* Don't bother updating thread struct value,
    * because update_mmu_cache only cares which tlb
    * the access came from.
 */
   fault_code |= FAULT_CODE_WRITE;
  }
 }
continue_fault:

 if (vma->vm_start <= address)
  goto good_area;
 if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
  goto bad_area;
 if (!(fault_code & FAULT_CODE_WRITE)) {
  /* Non-faulting loads shouldn't expand stack. */
  insn = get_fault_insn(regs, insn);
  if ((insn & 0xc0800000) == 0xc0800000) {
   unsigned char asi;

   if (insn & 0x2000)
    asi = (regs->tstate >> 24);
   else
    asi = (insn >> 5);
   if ((asi & 0xf2) == 0x82)
    goto bad_area;
  }
 }
 vma = expand_stack(mm, address);
 if (!vma)
  goto bad_area_nosemaphore;
 /*
  * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
  * we can handle it..
 */
good_area:
 si_code = SEGV_ACCERR;

 /* If we took a ITLB miss on a non-executable page, catch
  * that here.
 */
 if ((fault_code & FAULT_CODE_ITLB) && !(vma->vm_flags & VM_EXEC)) {
  WARN(address != regs->tpc,
       "address (%lx) != regs->tpc (%lx)\n", address, regs->tpc);
  WARN_ON(regs->tstate & TSTATE_PRIV);
  goto bad_area;
 }

 if (fault_code & FAULT_CODE_WRITE) {
  if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
   goto bad_area;

  /* Spitfire has an icache which does not snoop
   * processor stores.  Later processors do...
 */
  if (tlb_type == spitfire &&
      (vma->vm_flags & VM_EXEC) != 0 &&
      vma->vm_file != NULL)
   set_thread_fault_code(fault_code |
           FAULT_CODE_BLKCOMMIT);

  flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
 } else {
  /* Allow reads even for write-only mappings */
  if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC)))
   goto bad_area;
 }

 fault = handle_mm_fault(vma, address, flags, regs);

 if (fault_signal_pending(fault, regs)) {
  if (regs->tstate & TSTATE_PRIV) {
   insn = get_fault_insn(regs, insn);
   goto handle_kernel_fault;
  }
  goto exit_exception;
 }

 /* The fault is fully completed (including releasing mmap lock) */
 if (fault & VM_FAULT_COMPLETED)
  goto lock_released;

 if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
  if (fault & VM_FAULT_OOM)
   goto out_of_memory;
  else if (fault & VM_FAULT_SIGSEGV)
   goto bad_area;
  else if (fault & VM_FAULT_SIGBUS)
   goto do_sigbus;
  BUG();
 }

 if (fault & VM_FAULT_RETRY) {
  flags |= FAULT_FLAG_TRIED;

  /* No need to mmap_read_unlock(mm) as we would
   * have already released it in __lock_page_or_retry
   * in mm/filemap.c.
 */

  goto retry;
 }
 mmap_read_unlock(mm);

lock_released:
 mm_rss = get_mm_rss(mm);
#if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)
 mm_rss -= (mm->context.thp_pte_count * (HPAGE_SIZE / PAGE_SIZE));
#endif
 if (unlikely(mm_rss >
       mm->context.tsb_block[MM_TSB_BASE].tsb_rss_limit))
  tsb_grow(mm, MM_TSB_BASE, mm_rss);
#if defined(CONFIG_HUGETLB_PAGE) || defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)
 mm_rss = mm->context.hugetlb_pte_count + mm->context.thp_pte_count;
 mm_rss *= REAL_HPAGE_PER_HPAGE;
 if (unlikely(mm_rss >
       mm->context.tsb_block[MM_TSB_HUGE].tsb_rss_limit)) {
  if (mm->context.tsb_block[MM_TSB_HUGE].tsb)
   tsb_grow(mm, MM_TSB_HUGE, mm_rss);
  else
   hugetlb_setup(regs);

 }
#endif
exit_exception:
 exception_exit(prev_state);
 return;

 /*
  * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
  * Fix it, but check if it's kernel or user first..
 */
bad_area:
 mmap_read_unlock(mm);
bad_area_nosemaphore:
 insn = get_fault_insn(regs, insn);

handle_kernel_fault:
 do_kernel_fault(regs, si_code, fault_code, insn, address);
 goto exit_exception;

/*
 * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
 * us unable to handle the page fault gracefully.
 */
out_of_memory:
 insn = get_fault_insn(regs, insn);
 mmap_read_unlock(mm);
 if (!(regs->tstate & TSTATE_PRIV)) {
  pagefault_out_of_memory();
  goto exit_exception;
 }
 goto handle_kernel_fault;

intr_or_no_mm:
 insn = get_fault_insn(regs, 0);
 goto handle_kernel_fault;

do_sigbus:
 insn = get_fault_insn(regs, insn);
 mmap_read_unlock(mm);

 /*
  * Send a sigbus, regardless of whether we were in kernel
  * or user mode.
 */
 do_fault_siginfo(BUS_ADRERR, SIGBUS, regs, address, insn, fault_code);

 /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 if (regs->tstate & TSTATE_PRIV)
  goto handle_kernel_fault;
}