7e52cb2605e02bbf96be3a07e0b2872d8ce12e15
[linux-2.6.git] / arch / ppc64 / kernel / traps.c
1 /*
2  *  linux/arch/ppc64/kernel/traps.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1995-1996  Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
5  *
6  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
7  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
8  *  as published by the Free Software Foundation; either version
9  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  *  Modified by Cort Dougan (cort@cs.nmt.edu)
12  *  and Paul Mackerras (paulus@cs.anu.edu.au)
13  */
14
15 /*
16  * This file handles the architecture-dependent parts of hardware exceptions
17  */
18
19 #include <linux/config.h>
20 #include <linux/errno.h>
21 #include <linux/sched.h>
22 #include <linux/kernel.h>
23 #include <linux/mm.h>
24 #include <linux/stddef.h>
25 #include <linux/unistd.h>
26 #include <linux/slab.h>
27 #include <linux/user.h>
28 #include <linux/a.out.h>
29 #include <linux/interrupt.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/module.h>
32 #include <linux/delay.h>
33 #include <asm/kdebug.h>
34
35 #include <asm/pgtable.h>
36 #include <asm/uaccess.h>
37 #include <asm/system.h>
38 #include <asm/io.h>
39 #include <asm/processor.h>
40 #include <asm/ppcdebug.h>
41 #include <asm/rtas.h>
42 #include <asm/systemcfg.h>
43 #include <asm/machdep.h>
44 #include <asm/pmc.h>
45
46 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
47 int (*__debugger)(struct pt_regs *regs);
48 int (*__debugger_ipi)(struct pt_regs *regs);
49 int (*__debugger_bpt)(struct pt_regs *regs);
50 int (*__debugger_sstep)(struct pt_regs *regs);
51 int (*__debugger_iabr_match)(struct pt_regs *regs);
52 int (*__debugger_dabr_match)(struct pt_regs *regs);
53 int (*__debugger_fault_handler)(struct pt_regs *regs);
54
55 EXPORT_SYMBOL(__debugger);
56 EXPORT_SYMBOL(__debugger_ipi);
57 EXPORT_SYMBOL(__debugger_bpt);
58 EXPORT_SYMBOL(__debugger_sstep);
59 EXPORT_SYMBOL(__debugger_iabr_match);
60 EXPORT_SYMBOL(__debugger_dabr_match);
61 EXPORT_SYMBOL(__debugger_fault_handler);
62 #endif
63
64 struct notifier_block *ppc64_die_chain;
65 static DEFINE_SPINLOCK(die_notifier_lock);
66
67 int register_die_notifier(struct notifier_block *nb)
68 {
69         int err = 0;
70         unsigned long flags;
71
72         spin_lock_irqsave(&die_notifier_lock, flags);
73         err = notifier_chain_register(&ppc64_die_chain, nb);
74         spin_unlock_irqrestore(&die_notifier_lock, flags);
75         return err;
76 }
77
78 /*
79  * Trap & Exception support
80  */
81
82 static DEFINE_SPINLOCK(die_lock);
83
84 int die(const char *str, struct pt_regs *regs, long err)
85 {
86         static int die_counter;
87         int nl = 0;
88
89         if (debugger(regs))
90                 return 1;
91
92         console_verbose();
93         spin_lock_irq(&die_lock);
94         bust_spinlocks(1);
95         printk("Oops: %s, sig: %ld [#%d]\n", str, err, ++die_counter);
96 #ifdef CONFIG_PREEMPT
97         printk("PREEMPT ");
98         nl = 1;
99 #endif
100 #ifdef CONFIG_SMP
101         printk("SMP NR_CPUS=%d ", NR_CPUS);
102         nl = 1;
103 #endif
104 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
105         printk("DEBUG_PAGEALLOC ");
106         nl = 1;
107 #endif
108 #ifdef CONFIG_NUMA
109         printk("NUMA ");
110         nl = 1;
111 #endif
112         switch(systemcfg->platform) {
113                 case PLATFORM_PSERIES:
114                         printk("PSERIES ");
115                         nl = 1;
116                         break;
117                 case PLATFORM_PSERIES_LPAR:
118                         printk("PSERIES LPAR ");
119                         nl = 1;
120                         break;
121                 case PLATFORM_ISERIES_LPAR:
122                         printk("ISERIES LPAR ");
123                         nl = 1;
124                         break;
125                 case PLATFORM_POWERMAC:
126                         printk("POWERMAC ");
127                         nl = 1;
128                         break;
129         }
130         if (nl)
131                 printk("\n");
132         print_modules();
133         show_regs(regs);
134         bust_spinlocks(0);
135         spin_unlock_irq(&die_lock);
136
137         if (in_interrupt())
138                 panic("Fatal exception in interrupt");
139
140         if (panic_on_oops) {
141                 printk(KERN_EMERG "Fatal exception: panic in 5 seconds\n");
142                 ssleep(5);
143                 panic("Fatal exception");
144         }
145         do_exit(SIGSEGV);
146
147         return 0;
148 }
149
150 void _exception(int signr, struct pt_regs *regs, int code, unsigned long addr)
151 {
152         siginfo_t info;
153
154         if (!user_mode(regs)) {
155                 if (die("Exception in kernel mode", regs, signr))
156                         return;
157         }
158
159         memset(&info, 0, sizeof(info));
160         info.si_signo = signr;
161         info.si_code = code;
162         info.si_addr = (void __user *) addr;
163         force_sig_info(signr, &info, current);
164 }
165
166 void system_reset_exception(struct pt_regs *regs)
167 {
168         /* See if any machine dependent calls */
169         if (ppc_md.system_reset_exception)
170                 ppc_md.system_reset_exception(regs);
171
172         die("System Reset", regs, 0);
173
174         /* Must die if the interrupt is not recoverable */
175         if (!(regs->msr & MSR_RI))
176                 panic("Unrecoverable System Reset");
177
178         /* What should we do here? We could issue a shutdown or hard reset. */
179 }
180
181 void machine_check_exception(struct pt_regs *regs)
182 {
183         int recover = 0;
184
185         /* See if any machine dependent calls */
186         if (ppc_md.machine_check_exception)
187                 recover = ppc_md.machine_check_exception(regs);
188
189         if (recover)
190                 return;
191
192         if (debugger_fault_handler(regs))
193                 return;
194         die("Machine check", regs, 0);
195
196         /* Must die if the interrupt is not recoverable */
197         if (!(regs->msr & MSR_RI))
198                 panic("Unrecoverable Machine check");
199 }
200
201 void unknown_exception(struct pt_regs *regs)
202 {
203         printk("Bad trap at PC: %lx, SR: %lx, vector=%lx\n",
204                regs->nip, regs->msr, regs->trap);
205
206         _exception(SIGTRAP, regs, 0, 0);
207 }
208
209 void instruction_breakpoint_exception(struct pt_regs *regs)
210 {
211         if (notify_die(DIE_IABR_MATCH, "iabr_match", regs, 5,
212                                         5, SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
213                 return;
214         if (debugger_iabr_match(regs))
215                 return;
216         _exception(SIGTRAP, regs, TRAP_BRKPT, regs->nip);
217 }
218
219 void single_step_exception(struct pt_regs *regs)
220 {
221         regs->msr &= ~MSR_SE;  /* Turn off 'trace' bit */
222
223         if (notify_die(DIE_SSTEP, "single_step", regs, 5,
224                                         5, SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
225                 return;
226         if (debugger_sstep(regs))
227                 return;
228
229         _exception(SIGTRAP, regs, TRAP_TRACE, regs->nip);
230 }
231
232 /*
233  * After we have successfully emulated an instruction, we have to
234  * check if the instruction was being single-stepped, and if so,
235  * pretend we got a single-step exception.  This was pointed out
236  * by Kumar Gala.  -- paulus
237  */
238 static inline void emulate_single_step(struct pt_regs *regs)
239 {
240         if (regs->msr & MSR_SE)
241                 single_step_exception(regs);
242 }
243
244 static void parse_fpe(struct pt_regs *regs)
245 {
246         int code = 0;
247         unsigned long fpscr;
248
249         flush_fp_to_thread(current);
250
251         fpscr = current->thread.fpscr;
252
253         /* Invalid operation */
254         if ((fpscr & FPSCR_VE) && (fpscr & FPSCR_VX))
255                 code = FPE_FLTINV;
256
257         /* Overflow */
258         else if ((fpscr & FPSCR_OE) && (fpscr & FPSCR_OX))
259                 code = FPE_FLTOVF;
260
261         /* Underflow */
262         else if ((fpscr & FPSCR_UE) && (fpscr & FPSCR_UX))
263                 code = FPE_FLTUND;
264
265         /* Divide by zero */
266         else if ((fpscr & FPSCR_ZE) && (fpscr & FPSCR_ZX))
267                 code = FPE_FLTDIV;
268
269         /* Inexact result */
270         else if ((fpscr & FPSCR_XE) && (fpscr & FPSCR_XX))
271                 code = FPE_FLTRES;
272
273         _exception(SIGFPE, regs, code, regs->nip);
274 }
275
276 /*
277  * Illegal instruction emulation support.  Return non-zero if we can't
278  * emulate, or -EFAULT if the associated memory access caused an access
279  * fault.  Return zero on success.
280  */
281
282 #define INST_MFSPR_PVR          0x7c1f42a6
283 #define INST_MFSPR_PVR_MASK     0xfc1fffff
284
285 #define INST_DCBA               0x7c0005ec
286 #define INST_DCBA_MASK          0x7c0007fe
287
288 #define INST_MCRXR              0x7c000400
289 #define INST_MCRXR_MASK         0x7c0007fe
290
291 static int emulate_instruction(struct pt_regs *regs)
292 {
293         unsigned int instword;
294
295         if (!user_mode(regs))
296                 return -EINVAL;
297
298         CHECK_FULL_REGS(regs);
299
300         if (get_user(instword, (unsigned int __user *)(regs->nip)))
301                 return -EFAULT;
302
303         /* Emulate the mfspr rD, PVR. */
304         if ((instword & INST_MFSPR_PVR_MASK) == INST_MFSPR_PVR) {
305                 unsigned int rd;
306
307                 rd = (instword >> 21) & 0x1f;
308                 regs->gpr[rd] = mfspr(SPRN_PVR);
309                 return 0;
310         }
311
312         /* Emulating the dcba insn is just a no-op.  */
313         if ((instword & INST_DCBA_MASK) == INST_DCBA) {
314                 static int warned;
315
316                 if (!warned) {
317                         printk(KERN_WARNING
318                                "process %d (%s) uses obsolete 'dcba' insn\n",
319                                current->pid, current->comm);
320                         warned = 1;
321                 }
322                 return 0;
323         }
324
325         /* Emulate the mcrxr insn.  */
326         if ((instword & INST_MCRXR_MASK) == INST_MCRXR) {
327                 static int warned;
328                 unsigned int shift;
329
330                 if (!warned) {
331                         printk(KERN_WARNING
332                                "process %d (%s) uses obsolete 'mcrxr' insn\n",
333                                current->pid, current->comm);
334                         warned = 1;
335                 }
336
337                 shift = (instword >> 21) & 0x1c;
338                 regs->ccr &= ~(0xf0000000 >> shift);
339                 regs->ccr |= (regs->xer & 0xf0000000) >> shift;
340                 regs->xer &= ~0xf0000000;
341                 return 0;
342         }
343
344         return -EINVAL;
345 }
346
347 /*
348  * Look through the list of trap instructions that are used for BUG(),
349  * BUG_ON() and WARN_ON() and see if we hit one.  At this point we know
350  * that the exception was caused by a trap instruction of some kind.
351  * Returns 1 if we should continue (i.e. it was a WARN_ON) or 0
352  * otherwise.
353  */
354 extern struct bug_entry __start___bug_table[], __stop___bug_table[];
355
356 #ifndef CONFIG_MODULES
357 #define module_find_bug(x)      NULL
358 #endif
359
360 struct bug_entry *find_bug(unsigned long bugaddr)
361 {
362         struct bug_entry *bug;
363
364         for (bug = __start___bug_table; bug < __stop___bug_table; ++bug)
365                 if (bugaddr == bug->bug_addr)
366                         return bug;
367         return module_find_bug(bugaddr);
368 }
369
370 static int
371 check_bug_trap(struct pt_regs *regs)
372 {
373         struct bug_entry *bug;
374         unsigned long addr;
375
376         if (regs->msr & MSR_PR)
377                 return 0;       /* not in kernel */
378         addr = regs->nip;       /* address of trap instruction */
379         if (addr < PAGE_OFFSET)
380                 return 0;
381         bug = find_bug(regs->nip);
382         if (bug == NULL)
383                 return 0;
384         if (bug->line & BUG_WARNING_TRAP) {
385                 /* this is a WARN_ON rather than BUG/BUG_ON */
386                 printk(KERN_ERR "Badness in %s at %s:%d\n",
387                        bug->function, bug->file,
388                       (unsigned int)bug->line & ~BUG_WARNING_TRAP);
389                 show_stack(current, (void *)regs->gpr[1]);
390                 return 1;
391         }
392         printk(KERN_CRIT "kernel BUG in %s at %s:%d!\n",
393                bug->function, bug->file, (unsigned int)bug->line);
394         return 0;
395 }
396
397 void program_check_exception(struct pt_regs *regs)
398 {
399         if (debugger_fault_handler(regs))
400                 return;
401
402         if (regs->msr & 0x100000) {
403                 /* IEEE FP exception */
404                 parse_fpe(regs);
405         } else if (regs->msr & 0x20000) {
406                 /* trap exception */
407
408                 if (notify_die(DIE_BPT, "breakpoint", regs, 5,
409                                         5, SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
410                         return;
411                 if (debugger_bpt(regs))
412                         return;
413
414                 if (check_bug_trap(regs)) {
415                         regs->nip += 4;
416                         return;
417                 }
418                 _exception(SIGTRAP, regs, TRAP_BRKPT, regs->nip);
419
420         } else {
421                 /* Privileged or illegal instruction; try to emulate it. */
422                 switch (emulate_instruction(regs)) {
423                 case 0:
424                         regs->nip += 4;
425                         emulate_single_step(regs);
426                         break;
427
428                 case -EFAULT:
429                         _exception(SIGSEGV, regs, SEGV_MAPERR, regs->nip);
430                         break;
431
432                 default:
433                         if (regs->msr & 0x40000)
434                                 /* priveleged */
435                                 _exception(SIGILL, regs, ILL_PRVOPC, regs->nip);
436                         else
437                                 /* illegal */
438                                 _exception(SIGILL, regs, ILL_ILLOPC, regs->nip);
439                         break;
440                 }
441         }
442 }
443
444 void kernel_fp_unavailable_exception(struct pt_regs *regs)
445 {
446         printk(KERN_EMERG "Unrecoverable FP Unavailable Exception "
447                           "%lx at %lx\n", regs->trap, regs->nip);
448         die("Unrecoverable FP Unavailable Exception", regs, SIGABRT);
449 }
450
451 void altivec_unavailable_exception(struct pt_regs *regs)
452 {
453         if (user_mode(regs)) {
454                 /* A user program has executed an altivec instruction,
455                    but this kernel doesn't support altivec. */
456                 _exception(SIGILL, regs, ILL_ILLOPC, regs->nip);
457                 return;
458         }
459         printk(KERN_EMERG "Unrecoverable VMX/Altivec Unavailable Exception "
460                           "%lx at %lx\n", regs->trap, regs->nip);
461         die("Unrecoverable VMX/Altivec Unavailable Exception", regs, SIGABRT);
462 }
463
464 extern perf_irq_t perf_irq;
465
466 void performance_monitor_exception(struct pt_regs *regs)
467 {
468         perf_irq(regs);
469 }
470
471 void alignment_exception(struct pt_regs *regs)
472 {
473         int fixed;
474
475         fixed = fix_alignment(regs);
476
477         if (fixed == 1) {
478                 regs->nip += 4; /* skip over emulated instruction */
479                 emulate_single_step(regs);
480                 return;
481         }
482
483         /* Operand address was bad */   
484         if (fixed == -EFAULT) {
485                 if (user_mode(regs)) {
486                         _exception(SIGSEGV, regs, SEGV_MAPERR, regs->dar);
487                 } else {
488                         /* Search exception table */
489                         bad_page_fault(regs, regs->dar, SIGSEGV);
490                 }
491
492                 return;
493         }
494
495         _exception(SIGBUS, regs, BUS_ADRALN, regs->nip);
496 }
497
498 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
499 void altivec_assist_exception(struct pt_regs *regs)
500 {
501         int err;
502         siginfo_t info;
503
504         if (!user_mode(regs)) {
505                 printk(KERN_EMERG "VMX/Altivec assist exception in kernel mode"
506                        " at %lx\n", regs->nip);
507                 die("Kernel VMX/Altivec assist exception", regs, SIGILL);
508         }
509
510         flush_altivec_to_thread(current);
511
512         err = emulate_altivec(regs);
513         if (err == 0) {
514                 regs->nip += 4;         /* skip emulated instruction */
515                 emulate_single_step(regs);
516                 return;
517         }
518
519         if (err == -EFAULT) {
520                 /* got an error reading the instruction */
521                 info.si_signo = SIGSEGV;
522                 info.si_errno = 0;
523                 info.si_code = SEGV_MAPERR;
524                 info.si_addr = (void __user *) regs->nip;
525                 force_sig_info(SIGSEGV, &info, current);
526         } else {
527                 /* didn't recognize the instruction */
528                 /* XXX quick hack for now: set the non-Java bit in the VSCR */
529                 if (printk_ratelimit())
530                         printk(KERN_ERR "Unrecognized altivec instruction "
531                                "in %s at %lx\n", current->comm, regs->nip);
532                 current->thread.vscr.u[3] |= 0x10000;
533         }
534 }
535 #endif /* CONFIG_ALTIVEC */
536
537 /*
538  * We enter here if we get an unrecoverable exception, that is, one
539  * that happened at a point where the RI (recoverable interrupt) bit
540  * in the MSR is 0.  This indicates that SRR0/1 are live, and that
541  * we therefore lost state by taking this exception.
542  */
543 void unrecoverable_exception(struct pt_regs *regs)
544 {
545         printk(KERN_EMERG "Unrecoverable exception %lx at %lx\n",
546                regs->trap, regs->nip);
547         die("Unrecoverable exception", regs, SIGABRT);
548 }
549
550 /*
551  * We enter here if we discover during exception entry that we are
552  * running in supervisor mode with a userspace value in the stack pointer.
553  */
554 void kernel_bad_stack(struct pt_regs *regs)
555 {
556         printk(KERN_EMERG "Bad kernel stack pointer %lx at %lx\n",
557                regs->gpr[1], regs->nip);
558         die("Bad kernel stack pointer", regs, SIGABRT);
559 }
560
561 void __init trap_init(void)
562 {
563 }