// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
// Copyright (C) 2018 Hangzhou C-SKY Microsystems co.,ltd.

#include <linux/extable.h>
#include <linux/kprobes.h>
#include <linux/mmu_context.h>
#include <linux/perf_event.h>

int fixup_exception(struct pt_regs *regs)
{
 const struct exception_table_entry *fixup;

 fixup = search_exception_tables(instruction_pointer(regs));
 if (fixup) {
  regs->pc = fixup->fixup;

  return 1;
 }

 return 0;
}

static inline bool is_write(struct pt_regs *regs)
{
 switch (trap_no(regs)) {
 case VEC_TLBINVALIDS:
  return true;
 case VEC_TLBMODIFIED:
  return true;
 }

 return false;
}

#ifdef CONFIG_CPU_HAS_LDSTEX
static inline void csky_cmpxchg_fixup(struct pt_regs *regs)
{
 return;
}
#else
extern unsigned long csky_cmpxchg_ldw;
extern unsigned long csky_cmpxchg_stw;
static inline void csky_cmpxchg_fixup(struct pt_regs *regs)
{
 if (trap_no(regs) != VEC_TLBMODIFIED)
  return;

 if (instruction_pointer(regs) == csky_cmpxchg_stw)
  instruction_pointer_set(regs, csky_cmpxchg_ldw);
 return;
}
#endif

static inline void no_context(struct pt_regs *regs, unsigned long addr)
{
 current->thread.trap_no = trap_no(regs);

 /* Are we prepared to handle this kernel fault? */
 if (fixup_exception(regs))
  return;

 /*
  * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
  * terminate things with extreme prejudice.
 */
 bust_spinlocks(1);
 pr_alert("Unable to handle kernel paging request at virtual "
   "addr 0x%08lx, pc: 0x%08lx\n", addr, regs->pc);
 die(regs, "Oops");
 make_task_dead(SIGKILL);
}

static inline void mm_fault_error(struct pt_regs *regs, unsigned long addr, vm_fault_t fault)
{
 current->thread.trap_no = trap_no(regs);

 if (fault & VM_FAULT_OOM) {
  /*
   * We ran out of memory, call the OOM killer, and return the userspace
   * (which will retry the fault, or kill us if we got oom-killed).
 */
  if (!user_mode(regs)) {
   no_context(regs, addr);
   return;
  }
  pagefault_out_of_memory();
  return;
 } else if (fault & VM_FAULT_SIGBUS) {
  /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
  if (!user_mode(regs)) {
   no_context(regs, addr);
   return;
  }
  do_trap(regs, SIGBUS, BUS_ADRERR, addr);
  return;
 }
 BUG();
}

static inline void bad_area_nosemaphore(struct pt_regs *regs, struct mm_struct *mm, int code, unsigned long addr)
{
 /*
  * Something tried to access memory that isn't in our memory map.
  * Fix it, but check if it's kernel or user first.
 */
 /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
 if (user_mode(regs)) {
  do_trap(regs, SIGSEGV, code, addr);
  return;
 }

 no_context(regs, addr);
}

static inline void vmalloc_fault(struct pt_regs *regs, int code, unsigned long addr)
{
 pgd_t *pgd, *pgd_k;
 pud_t *pud, *pud_k;
 pmd_t *pmd, *pmd_k;
 pte_t *pte_k;
 int offset;

 /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
 if (user_mode(regs)) {
  do_trap(regs, SIGSEGV, code, addr);
  return;
 }

 /*
  * Synchronize this task's top level page-table
  * with the 'reference' page table.
  *
  * Do _not_ use "tsk" here. We might be inside
  * an interrupt in the middle of a task switch..
 */
 offset = pgd_index(addr);

 pgd = get_pgd() + offset;
 pgd_k = init_mm.pgd + offset;

 if (!pgd_present(*pgd_k)) {
  no_context(regs, addr);
  return;
 }
 set_pgd(pgd, *pgd_k);

 pud = (pud_t *)pgd;
 pud_k = (pud_t *)pgd_k;
 if (!pud_present(*pud_k)) {
  no_context(regs, addr);
  return;
 }

 pmd = pmd_offset(pud, addr);
 pmd_k = pmd_offset(pud_k, addr);
 if (!pmd_present(*pmd_k)) {
  no_context(regs, addr);
  return;
 }
 set_pmd(pmd, *pmd_k);

 pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, addr);
 if (!pte_present(*pte_k)) {
  no_context(regs, addr);
  return;
 }

 flush_tlb_one(addr);
}

static inline bool access_error(struct pt_regs *regs, struct vm_area_struct *vma)
{
 if (is_write(regs)) {
  if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
   return true;
 } else {
  if (unlikely(!vma_is_accessible(vma)))
   return true;
 }
 return false;
}

/*
 * This routine handles page faults.  It determines the address and the
 * problem, and then passes it off to one of the appropriate routines.
 */
asmlinkage void do_page_fault(struct pt_regs *regs)
{
 struct task_struct *tsk;
 struct vm_area_struct *vma;
 struct mm_struct *mm;
 unsigned long addr = read_mmu_entryhi() & PAGE_MASK;
 unsigned int flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;
 int code = SEGV_MAPERR;
 vm_fault_t fault;

 tsk = current;
 mm = tsk->mm;

 csky_cmpxchg_fixup(regs);

 if (kprobe_page_fault(regs, tsk->thread.trap_no))
  return;

 /*
  * Fault-in kernel-space virtual memory on-demand.
  * The 'reference' page table is init_mm.pgd.
  *
  * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
  * be in an interrupt or a critical region, and should
  * only copy the information from the master page table,
  * nothing more.
 */
 if (unlikely((addr >= VMALLOC_START) && (addr <= VMALLOC_END))) {
  vmalloc_fault(regs, code, addr);
  return;
 }

 /* Enable interrupts if they were enabled in the parent context. */
 if (likely(regs->sr & BIT(6)))
  local_irq_enable();

 /*
  * If we're in an interrupt, have no user context, or are running
  * in an atomic region, then we must not take the fault.
 */
 if (unlikely(faulthandler_disabled() || !mm)) {
  no_context(regs, addr);
  return;
 }

 if (user_mode(regs))
  flags |= FAULT_FLAG_USER;

 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, addr);

 if (is_write(regs))
  flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
retry:
 vma = lock_mm_and_find_vma(mm, addr, regs);
 if (unlikely(!vma)) {
  bad_area_nosemaphore(regs, mm, code, addr);
  return;
 }

 /*
  * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
  * we can handle it.
 */
 code = SEGV_ACCERR;

 if (unlikely(access_error(regs, vma))) {
  mmap_read_unlock(mm);
  bad_area_nosemaphore(regs, mm, code, addr);
  return;
 }

 /*
  * If for any reason at all we could not handle the fault,
  * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
  * the fault.
 */
 fault = handle_mm_fault(vma, addr, flags, regs);

 /*
  * If we need to retry but a fatal signal is pending, handle the
  * signal first. We do not need to release the mmap_lock because it
  * would already be released in __lock_page_or_retry in mm/filemap.c.
 */
 if (fault_signal_pending(fault, regs)) {
  if (!user_mode(regs))
   no_context(regs, addr);
  return;
 }

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

 if (unlikely((fault & VM_FAULT_RETRY) && (flags & FAULT_FLAG_ALLOW_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);

 if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
  mm_fault_error(regs, addr, fault);
  return;
 }
 return;
}