/*
 * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
 * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
 * for more details.
 *
 * 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/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/kprobes.h>
#include <linux/perf_event.h>
#include <linux/uaccess.h>

#include <asm/branch.h>
#include <asm/mmu_context.h>
#include <asm/ptrace.h>
#include <asm/highmem.h>  /* For VMALLOC_END */
#include <asm/traps.h>
#include <linux/kdebug.h>

int show_unhandled_signals = 1;

/*
 * 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 __do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long write,
 unsigned long address)
{
 struct vm_area_struct * vma = NULL;
 struct task_struct *tsk = current;
 struct mm_struct *mm = tsk->mm;
 const int field = sizeof(unsigned long) * 2;
 int si_code;
 vm_fault_t fault;
 unsigned int flags = FAULT_FLAG_DEFAULT;

 static DEFINE_RATELIMIT_STATE(ratelimit_state, 5 * HZ, 10);

#if 0
 printk("Cpu%d[%s:%d:%0*lx:%ld:%0*lx]\n", raw_smp_processor_id(),
        current->comm, current->pid, field, address, write,
        field, regs->cp0_epc);
#endif

#ifdef CONFIG_KPROBES
 /*
  * This is to notify the fault handler of the kprobes.
 */
 if (notify_die(DIE_PAGE_FAULT, "page fault", regs, -1,
         current->thread.trap_nr, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
  return;
#endif

 si_code = SEGV_MAPERR;

 /*
  * 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.
 */
#ifdef CONFIG_64BIT
# define VMALLOC_FAULT_TARGET no_context
#else
# define VMALLOC_FAULT_TARGET vmalloc_fault
#endif

 if (unlikely(address >= VMALLOC_START && address <= VMALLOC_END))
  goto VMALLOC_FAULT_TARGET;
#ifdef MODULES_VADDR
 if (unlikely(address >= MODULES_VADDR && address < MODULES_END))
  goto VMALLOC_FAULT_TARGET;
#endif

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

 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 (!vma)
  goto bad_area_nosemaphore;
/*
 * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
 * we can handle it..
 */
 si_code = SEGV_ACCERR;

 if (write) {
  if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
   goto bad_area;
  flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
 } else {
  if (cpu_has_rixi) {
   if (address == regs->cp0_epc && !(vma->vm_flags & VM_EXEC)) {
#if 0
    pr_notice("Cpu%d[%s:%d:%0*lx:%ld:%0*lx] XI violation\n",
       raw_smp_processor_id(),
       current->comm, current->pid,
       field, address, write,
       field, regs->cp0_epc);
#endif
    goto bad_area;
   }
   if (!(vma->vm_flags & VM_READ) &&
       exception_epc(regs) != address) {
#if 0
    pr_notice("Cpu%d[%s:%d:%0*lx:%ld:%0*lx] RI violation\n",
       raw_smp_processor_id(),
       current->comm, current->pid,
       field, address, write,
       field, regs->cp0_epc);
#endif
    goto bad_area;
   }
  } else {
   if (unlikely(!vma_is_accessible(vma)))
    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))
   goto no_context;
  return;
 }

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

 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);
 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:
 /* User mode accesses just cause a SIGSEGV */
 if (user_mode(regs)) {
  tsk->thread.cp0_badvaddr = address;
  tsk->thread.error_code = write;
  if (show_unhandled_signals &&
      unhandled_signal(tsk, SIGSEGV) &&
      __ratelimit(&ratelimit_state)) {
   pr_info("do_page_fault(): sending SIGSEGV to %s for invalid %s %0*lx\n",
    tsk->comm,
    write ? "write access to" : "read access from",
    field, address);
   pr_info("epc = %0*lx in", field,
    (unsigned long) regs->cp0_epc);
   print_vma_addr(KERN_CONT " ", regs->cp0_epc);
   pr_cont("\n");
   pr_info("ra  = %0*lx in", field,
    (unsigned long) regs->regs[31]);
   print_vma_addr(KERN_CONT " ", regs->regs[31]);
   pr_cont("\n");
  }
  current->thread.trap_nr = (regs->cp0_cause >> 2) & 0x1f;
  force_sig_fault(SIGSEGV, si_code, (void __user *)address);
  return;
 }

no_context:
 /* Are we prepared to handle this kernel fault?  */
 if (fixup_exception(regs)) {
  current->thread.cp0_baduaddr = address;
  return;
 }

 /*
  * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
  * terminate things with extreme prejudice.
 */
 bust_spinlocks(1);

 printk(KERN_ALERT "CPU %d Unable to handle kernel paging request at "
        "virtual address %0*lx, epc == %0*lx, ra == %0*lx\n",
        raw_smp_processor_id(), field, address, field, regs->cp0_epc,
        field,  regs->regs[31]);
 die("Oops", regs);

out_of_memory:
 /*
  * 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).
 */
 mmap_read_unlock(mm);
 if (!user_mode(regs))
  goto no_context;
 pagefault_out_of_memory();
 return;

do_sigbus:
 mmap_read_unlock(mm);

 /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 if (!user_mode(regs))
  goto no_context;

 /*
  * Send a sigbus, regardless of whether we were in kernel
  * or user mode.
 */
#if 0
 printk("do_page_fault() #3: sending SIGBUS to %s for "
        "invalid %s\n%0*lx (epc == %0*lx, ra == %0*lx)\n",
        tsk->comm,
        write ? "write access to" : "read access from",
        field, address,
        field, (unsigned long) regs->cp0_epc,
        field, (unsigned long) regs->regs[31]);
#endif
 current->thread.trap_nr = (regs->cp0_cause >> 2) & 0x1f;
 tsk->thread.cp0_badvaddr = address;
 force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, (void __user *)address);

 return;
#ifndef CONFIG_64BIT
vmalloc_fault:
 {
  /*
   * 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..
 */
  int offset = pgd_index(address);
  pgd_t *pgd, *pgd_k;
  p4d_t *p4d, *p4d_k;
  pud_t *pud, *pud_k;
  pmd_t *pmd, *pmd_k;
  pte_t *pte_k;

  pgd = (pgd_t *) pgd_current[raw_smp_processor_id()] + offset;
  pgd_k = init_mm.pgd + offset;

  if (!pgd_present(*pgd_k))
   goto no_context;
  set_pgd(pgd, *pgd_k);

  p4d = p4d_offset(pgd, address);
  p4d_k = p4d_offset(pgd_k, address);
  if (!p4d_present(*p4d_k))
   goto no_context;

  pud = pud_offset(p4d, address);
  pud_k = pud_offset(p4d_k, address);
  if (!pud_present(*pud_k))
   goto no_context;

  pmd = pmd_offset(pud, address);
  pmd_k = pmd_offset(pud_k, address);
  if (!pmd_present(*pmd_k))
   goto no_context;
  set_pmd(pmd, *pmd_k);

  pte_k = pte_offset_kernel(pmd_k, address);
  if (!pte_present(*pte_k))
   goto no_context;
  return;
 }
#endif
}
NOKPROBE_SYMBOL(__do_page_fault);

asmlinkage void do_page_fault(struct pt_regs *regs,
 unsigned long write, unsigned long address)
{
 enum ctx_state prev_state;

 prev_state = exception_enter();
 __do_page_fault(regs, write, address);
 exception_exit(prev_state);
}
NOKPROBE_SYMBOL(do_page_fault);