// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Copyright (C) 2020-2022 Loongson Technology Corporation Limited
 *
 * Derived from MIPS:
 * Copyright (C) 1995 - 2000 by Ralf Baechle
 */
#include <linux/context_tracking.h>
#include <linux/signal.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/entry-common.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/ptrace.h>
#include <linux/ratelimit.h>
#include <linux/mman.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/smp.h>
#include <linux/kdebug.h>
#include <linux/perf_event.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/kfence.h>

#include <asm/branch.h>
#include <asm/exception.h>
#include <asm/mmu_context.h>
#include <asm/ptrace.h>

int show_unhandled_signals = 1;

static int __kprobes spurious_fault(unsigned long write, unsigned long address)
{
 pgd_t *pgd;
 p4d_t *p4d;
 pud_t *pud;
 pmd_t *pmd;
 pte_t *pte;

 if (!(address & __UA_LIMIT))
  return 0;

 pgd = pgd_offset_k(address);
 if (!pgd_present(pgdp_get(pgd)))
  return 0;

 p4d = p4d_offset(pgd, address);
 if (!p4d_present(p4dp_get(p4d)))
  return 0;

 pud = pud_offset(p4d, address);
 if (!pud_present(pudp_get(pud)))
  return 0;

 pmd = pmd_offset(pud, address);
 if (!pmd_present(pmdp_get(pmd)))
  return 0;

 if (pmd_leaf(*pmd)) {
  return write ? pmd_write(pmdp_get(pmd)) : 1;
 } else {
  pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
  if (!pte_present(ptep_get(pte)))
   return 0;

  return write ? pte_write(ptep_get(pte)) : 1;
 }
}

static void __kprobes no_context(struct pt_regs *regs,
   unsigned long write, unsigned long address)
{
 const int field = sizeof(unsigned long) * 2;

 if (spurious_fault(write, address))
  return;

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

 if (kfence_handle_page_fault(address, write, 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("CPU %d Unable to handle kernel paging request at "
        "virtual address %0*lx, era == %0*lx, ra == %0*lx\n",
        raw_smp_processor_id(), field, address, field, regs->csr_era,
        field,  regs->regs[1]);
 die("Oops", regs);
}

static void __kprobes do_out_of_memory(struct pt_regs *regs,
   unsigned long write, unsigned long address)
{
 /*
  * 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, write, address);
  return;
 }
 pagefault_out_of_memory();
}

static void __kprobes do_sigbus(struct pt_regs *regs,
  unsigned long write, unsigned long address, int si_code)
{
 /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 if (!user_mode(regs)) {
  no_context(regs, write, address);
  return;
 }

 /*
  * Send a sigbus, regardless of whether we were in kernel
  * or user mode.
 */
 current->thread.csr_badvaddr = address;
 current->thread.trap_nr = read_csr_excode();
 force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, (void __user *)address);
}

static void __kprobes do_sigsegv(struct pt_regs *regs,
  unsigned long write, unsigned long address, int si_code)
{
 const int field = sizeof(unsigned long) * 2;
 static DEFINE_RATELIMIT_STATE(ratelimit_state, 5 * HZ, 10);

 /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 if (!user_mode(regs)) {
  no_context(regs, write, address);
  return;
 }

 /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
 current->thread.csr_badvaddr = address;
 if (!write)
  current->thread.error_code = 1;
 else
  current->thread.error_code = 2;
 current->thread.trap_nr = read_csr_excode();

 if (show_unhandled_signals &&
     unhandled_signal(current, SIGSEGV) && __ratelimit(&ratelimit_state)) {
  pr_info("do_page_fault(): sending SIGSEGV to %s for invalid %s %0*lx\n",
   current->comm,
   write ? "write access to" : "read access from",
   field, address);
  pr_info("era = %0*lx in", field,
   (unsigned long) regs->csr_era);
  print_vma_addr(KERN_CONT " ", regs->csr_era);
  pr_cont("\n");
  pr_info("ra  = %0*lx in", field,
   (unsigned long) regs->regs[1]);
  print_vma_addr(KERN_CONT " ", regs->regs[1]);
  pr_cont("\n");
 }
 force_sig_fault(SIGSEGV, si_code, (void __user *)address);
}

/*
 * This routine handles page faults.  It determines the address,
 * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
 * routines.
 */
static void __kprobes __do_page_fault(struct pt_regs *regs,
   unsigned long write, unsigned long address)
{
 int si_code = SEGV_MAPERR;
 unsigned int flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;
 struct task_struct *tsk = current;
 struct mm_struct *mm = tsk->mm;
 struct vm_area_struct *vma = NULL;
 vm_fault_t fault;

 if (kprobe_page_fault(regs, current->thread.trap_nr))
  return;

 /*
  * We 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 (address & __UA_LIMIT) {
  if (!user_mode(regs))
   no_context(regs, write, address);
  else
   do_sigsegv(regs, write, address, si_code);
  return;
 }

 /*
  * If we're in an interrupt or have no user
  * context, we must not take the fault..
 */
 if (faulthandler_disabled() || !mm) {
  do_sigsegv(regs, write, address, si_code);
  return;
 }

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

 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);
retry:
 vma = lock_mm_and_find_vma(mm, address, regs);
 if (unlikely(!vma))
  goto bad_area_nosemaphore;
 goto good_area;

/*
 * 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:
 do_sigsegv(regs, write, address, si_code);
 return;

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

 if (write) {
  flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
  if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
   goto bad_area;
 } else {
  if (!(vma->vm_flags & VM_EXEC) && address == exception_era(regs))
   goto bad_area;
  if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_WRITE)) && address != exception_era(regs))
   goto bad_area;
 }

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

 if (fault_signal_pending(fault, regs)) {
  if (!user_mode(regs))
   no_context(regs, write, address);
  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_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;
 }
 if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
  mmap_read_unlock(mm);
  if (fault & VM_FAULT_OOM) {
   do_out_of_memory(regs, write, address);
   return;
  } else if (fault & VM_FAULT_SIGSEGV) {
   do_sigsegv(regs, write, address, si_code);
   return;
  } else if (fault & (VM_FAULT_SIGBUS|VM_FAULT_HWPOISON|VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)) {
   do_sigbus(regs, write, address, si_code);
   return;
  }
  BUG();
 }

 mmap_read_unlock(mm);
}

asmlinkage void __kprobes do_page_fault(struct pt_regs *regs,
   unsigned long write, unsigned long address)
{
 irqentry_state_t state = irqentry_enter(regs);

 /* Enable interrupt if enabled in parent context */
 if (likely(regs->csr_prmd & CSR_PRMD_PIE))
  local_irq_enable();

 __do_page_fault(regs, write, address);

 local_irq_disable();

 irqentry_exit(regs, state);
}