8988c02119fd3e2fbe0d9b98bacac2957ccc6e29
[linux-3.10.git] / arch / arm / kernel / traps.c
1 /*
2  *  linux/arch/arm/kernel/traps.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1995-2002 Russell King
5  *  Fragments that appear the same as linux/arch/i386/kernel/traps.c (C) Linus Torvalds
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
9  * published by the Free Software Foundation.
10  *
11  *  'traps.c' handles hardware exceptions after we have saved some state in
12  *  'linux/arch/arm/lib/traps.S'.  Mostly a debugging aid, but will probably
13  *  kill the offending process.
14  */
15 #include <linux/config.h>
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/signal.h>
18 #include <linux/spinlock.h>
19 #include <linux/personality.h>
20 #include <linux/ptrace.h>
21 #include <linux/kallsyms.h>
22 #include <linux/init.h>
23
24 #include <asm/atomic.h>
25 #include <asm/cacheflush.h>
26 #include <asm/io.h>
27 #include <asm/system.h>
28 #include <asm/uaccess.h>
29 #include <asm/unistd.h>
30 #include <asm/traps.h>
31
32 #include "ptrace.h"
33
34 const char *processor_modes[]=
35 { "USER_26", "FIQ_26" , "IRQ_26" , "SVC_26" , "UK4_26" , "UK5_26" , "UK6_26" , "UK7_26" ,
36   "UK8_26" , "UK9_26" , "UK10_26", "UK11_26", "UK12_26", "UK13_26", "UK14_26", "UK15_26",
37   "USER_32", "FIQ_32" , "IRQ_32" , "SVC_32" , "UK4_32" , "UK5_32" , "UK6_32" , "ABT_32" ,
38   "UK8_32" , "UK9_32" , "UK10_32", "UND_32" , "UK12_32", "UK13_32", "UK14_32", "SYS_32"
39 };
40
41 static const char *handler[]= { "prefetch abort", "data abort", "address exception", "interrupt" };
42
43 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
44 unsigned int user_debug;
45
46 static int __init user_debug_setup(char *str)
47 {
48         get_option(&str, &user_debug);
49         return 1;
50 }
51 __setup("user_debug=", user_debug_setup);
52 #endif
53
54 void dump_backtrace_entry(unsigned long where, unsigned long from)
55 {
56 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
57         printk("[<%08lx>] ", where);
58         print_symbol("(%s) ", where);
59         printk("from [<%08lx>] ", from);
60         print_symbol("(%s)\n", from);
61 #else
62         printk("Function entered at [<%08lx>] from [<%08lx>]\n", where, from);
63 #endif
64 }
65
66 /*
67  * Stack pointers should always be within the kernels view of
68  * physical memory.  If it is not there, then we can't dump
69  * out any information relating to the stack.
70  */
71 static int verify_stack(unsigned long sp)
72 {
73         if (sp < PAGE_OFFSET || (sp > (unsigned long)high_memory && high_memory != 0))
74                 return -EFAULT;
75
76         return 0;
77 }
78
79 /*
80  * Dump out the contents of some memory nicely...
81  */
82 static void dump_mem(const char *str, unsigned long bottom, unsigned long top)
83 {
84         unsigned long p = bottom & ~31;
85         mm_segment_t fs;
86         int i;
87
88         /*
89          * We need to switch to kernel mode so that we can use __get_user
90          * to safely read from kernel space.  Note that we now dump the
91          * code first, just in case the backtrace kills us.
92          */
93         fs = get_fs();
94         set_fs(KERNEL_DS);
95
96         printk("%s(0x%08lx to 0x%08lx)\n", str, bottom, top);
97
98         for (p = bottom & ~31; p < top;) {
99                 printk("%04lx: ", p & 0xffff);
100
101                 for (i = 0; i < 8; i++, p += 4) {
102                         unsigned int val;
103
104                         if (p < bottom || p >= top)
105                                 printk("         ");
106                         else {
107                                 __get_user(val, (unsigned long *)p);
108                                 printk("%08x ", val);
109                         }
110                 }
111                 printk ("\n");
112         }
113
114         set_fs(fs);
115 }
116
117 static void dump_instr(struct pt_regs *regs)
118 {
119         unsigned long addr = instruction_pointer(regs);
120         const int thumb = thumb_mode(regs);
121         const int width = thumb ? 4 : 8;
122         mm_segment_t fs;
123         int i;
124
125         /*
126          * We need to switch to kernel mode so that we can use __get_user
127          * to safely read from kernel space.  Note that we now dump the
128          * code first, just in case the backtrace kills us.
129          */
130         fs = get_fs();
131         set_fs(KERNEL_DS);
132
133         printk("Code: ");
134         for (i = -4; i < 1; i++) {
135                 unsigned int val, bad;
136
137                 if (thumb)
138                         bad = __get_user(val, &((u16 *)addr)[i]);
139                 else
140                         bad = __get_user(val, &((u32 *)addr)[i]);
141
142                 if (!bad)
143                         printk(i == 0 ? "(%0*x) " : "%0*x ", width, val);
144                 else {
145                         printk("bad PC value.");
146                         break;
147                 }
148         }
149         printk("\n");
150
151         set_fs(fs);
152 }
153
154 static void dump_backtrace(struct pt_regs *regs, struct task_struct *tsk)
155 {
156         unsigned int fp;
157         int ok = 1;
158
159         printk("Backtrace: ");
160         fp = regs->ARM_fp;
161         if (!fp) {
162                 printk("no frame pointer");
163                 ok = 0;
164         } else if (verify_stack(fp)) {
165                 printk("invalid frame pointer 0x%08x", fp);
166                 ok = 0;
167         } else if (fp < (unsigned long)(tsk->thread_info + 1))
168                 printk("frame pointer underflow");
169         printk("\n");
170
171         if (ok)
172                 c_backtrace(fp, processor_mode(regs));
173 }
174
175 void dump_stack(void)
176 {
177 #ifdef CONFIG_DEBUG_ERRORS
178         __backtrace();
179 #endif
180 }
181
182 EXPORT_SYMBOL(dump_stack);
183
184 void show_stack(struct task_struct *tsk, unsigned long *sp)
185 {
186         unsigned long fp;
187
188         if (!tsk)
189                 tsk = current;
190
191         if (tsk != current)
192                 fp = thread_saved_fp(tsk);
193         else
194                 asm("mov%? %0, fp" : "=r" (fp));
195
196         c_backtrace(fp, 0x10);
197         barrier();
198 }
199
200 DEFINE_SPINLOCK(die_lock);
201
202 /*
203  * This function is protected against re-entrancy.
204  */
205 NORET_TYPE void die(const char *str, struct pt_regs *regs, int err)
206 {
207         struct task_struct *tsk = current;
208         static int die_counter;
209
210         console_verbose();
211         spin_lock_irq(&die_lock);
212         bust_spinlocks(1);
213
214         printk("Internal error: %s: %x [#%d]\n", str, err, ++die_counter);
215         print_modules();
216         __show_regs(regs);
217         printk("Process %s (pid: %d, stack limit = 0x%p)\n",
218                 tsk->comm, tsk->pid, tsk->thread_info + 1);
219
220         if (!user_mode(regs) || in_interrupt()) {
221                 dump_mem("Stack: ", regs->ARM_sp,
222                          THREAD_SIZE + (unsigned long)tsk->thread_info);
223                 dump_backtrace(regs, tsk);
224                 dump_instr(regs);
225         }
226
227         bust_spinlocks(0);
228         spin_unlock_irq(&die_lock);
229         do_exit(SIGSEGV);
230 }
231
232 void die_if_kernel(const char *str, struct pt_regs *regs, int err)
233 {
234         if (user_mode(regs))
235                 return;
236
237         die(str, regs, err);
238 }
239
240 static void notify_die(const char *str, struct pt_regs *regs, siginfo_t *info,
241                        unsigned long err, unsigned long trap)
242 {
243         if (user_mode(regs)) {
244                 current->thread.error_code = err;
245                 current->thread.trap_no = trap;
246
247                 force_sig_info(info->si_signo, info, current);
248         } else {
249                 die(str, regs, err);
250         }
251 }
252
253 static LIST_HEAD(undef_hook);
254 static DEFINE_SPINLOCK(undef_lock);
255
256 void register_undef_hook(struct undef_hook *hook)
257 {
258         spin_lock_irq(&undef_lock);
259         list_add(&hook->node, &undef_hook);
260         spin_unlock_irq(&undef_lock);
261 }
262
263 void unregister_undef_hook(struct undef_hook *hook)
264 {
265         spin_lock_irq(&undef_lock);
266         list_del(&hook->node);
267         spin_unlock_irq(&undef_lock);
268 }
269
270 asmlinkage void do_undefinstr(struct pt_regs *regs)
271 {
272         unsigned int correction = thumb_mode(regs) ? 2 : 4;
273         unsigned int instr;
274         struct undef_hook *hook;
275         siginfo_t info;
276         void __user *pc;
277
278         /*
279          * According to the ARM ARM, PC is 2 or 4 bytes ahead,
280          * depending whether we're in Thumb mode or not.
281          * Correct this offset.
282          */
283         regs->ARM_pc -= correction;
284
285         pc = (void __user *)instruction_pointer(regs);
286         if (thumb_mode(regs)) {
287                 get_user(instr, (u16 __user *)pc);
288         } else {
289                 get_user(instr, (u32 __user *)pc);
290         }
291
292         spin_lock_irq(&undef_lock);
293         list_for_each_entry(hook, &undef_hook, node) {
294                 if ((instr & hook->instr_mask) == hook->instr_val &&
295                     (regs->ARM_cpsr & hook->cpsr_mask) == hook->cpsr_val) {
296                         if (hook->fn(regs, instr) == 0) {
297                                 spin_unlock_irq(&undef_lock);
298                                 return;
299                         }
300                 }
301         }
302         spin_unlock_irq(&undef_lock);
303
304 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
305         if (user_debug & UDBG_UNDEFINED) {
306                 printk(KERN_INFO "%s (%d): undefined instruction: pc=%p\n",
307                         current->comm, current->pid, pc);
308                 dump_instr(regs);
309         }
310 #endif
311
312         info.si_signo = SIGILL;
313         info.si_errno = 0;
314         info.si_code  = ILL_ILLOPC;
315         info.si_addr  = pc;
316
317         notify_die("Oops - undefined instruction", regs, &info, 0, 6);
318 }
319
320 asmlinkage void do_unexp_fiq (struct pt_regs *regs)
321 {
322 #ifndef CONFIG_IGNORE_FIQ
323         printk("Hmm.  Unexpected FIQ received, but trying to continue\n");
324         printk("You may have a hardware problem...\n");
325 #endif
326 }
327
328 /*
329  * bad_mode handles the impossible case in the vectors.  If you see one of
330  * these, then it's extremely serious, and could mean you have buggy hardware.
331  * It never returns, and never tries to sync.  We hope that we can at least
332  * dump out some state information...
333  */
334 asmlinkage void bad_mode(struct pt_regs *regs, int reason, int proc_mode)
335 {
336         console_verbose();
337
338         printk(KERN_CRIT "Bad mode in %s handler detected: mode %s\n",
339                 handler[reason], processor_modes[proc_mode]);
340
341         die("Oops - bad mode", regs, 0);
342         local_irq_disable();
343         panic("bad mode");
344 }
345
346 static int bad_syscall(int n, struct pt_regs *regs)
347 {
348         struct thread_info *thread = current_thread_info();
349         siginfo_t info;
350
351         if (current->personality != PER_LINUX && thread->exec_domain->handler) {
352                 thread->exec_domain->handler(n, regs);
353                 return regs->ARM_r0;
354         }
355
356 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
357         if (user_debug & UDBG_SYSCALL) {
358                 printk(KERN_ERR "[%d] %s: obsolete system call %08x.\n",
359                         current->pid, current->comm, n);
360                 dump_instr(regs);
361         }
362 #endif
363
364         info.si_signo = SIGILL;
365         info.si_errno = 0;
366         info.si_code  = ILL_ILLTRP;
367         info.si_addr  = (void __user *)instruction_pointer(regs) -
368                          (thumb_mode(regs) ? 2 : 4);
369
370         notify_die("Oops - bad syscall", regs, &info, n, 0);
371
372         return regs->ARM_r0;
373 }
374
375 static inline void
376 do_cache_op(unsigned long start, unsigned long end, int flags)
377 {
378         struct vm_area_struct *vma;
379
380         if (end < start || flags)
381                 return;
382
383         vma = find_vma(current->active_mm, start);
384         if (vma && vma->vm_start < end) {
385                 if (start < vma->vm_start)
386                         start = vma->vm_start;
387                 if (end > vma->vm_end)
388                         end = vma->vm_end;
389
390                 flush_cache_user_range(vma, start, end);
391         }
392 }
393
394 /*
395  * Handle all unrecognised system calls.
396  *  0x9f0000 - 0x9fffff are some more esoteric system calls
397  */
398 #define NR(x) ((__ARM_NR_##x) - __ARM_NR_BASE)
399 asmlinkage int arm_syscall(int no, struct pt_regs *regs)
400 {
401         struct thread_info *thread = current_thread_info();
402         siginfo_t info;
403
404         if ((no >> 16) != 0x9f)
405                 return bad_syscall(no, regs);
406
407         switch (no & 0xffff) {
408         case 0: /* branch through 0 */
409                 info.si_signo = SIGSEGV;
410                 info.si_errno = 0;
411                 info.si_code  = SEGV_MAPERR;
412                 info.si_addr  = NULL;
413
414                 notify_die("branch through zero", regs, &info, 0, 0);
415                 return 0;
416
417         case NR(breakpoint): /* SWI BREAK_POINT */
418                 regs->ARM_pc -= thumb_mode(regs) ? 2 : 4;
419                 ptrace_break(current, regs);
420                 return regs->ARM_r0;
421
422         /*
423          * Flush a region from virtual address 'r0' to virtual address 'r1'
424          * _exclusive_.  There is no alignment requirement on either address;
425          * user space does not need to know the hardware cache layout.
426          *
427          * r2 contains flags.  It should ALWAYS be passed as ZERO until it
428          * is defined to be something else.  For now we ignore it, but may
429          * the fires of hell burn in your belly if you break this rule. ;)
430          *
431          * (at a later date, we may want to allow this call to not flush
432          * various aspects of the cache.  Passing '0' will guarantee that
433          * everything necessary gets flushed to maintain consistency in
434          * the specified region).
435          */
436         case NR(cacheflush):
437                 do_cache_op(regs->ARM_r0, regs->ARM_r1, regs->ARM_r2);
438                 return 0;
439
440         case NR(usr26):
441                 if (!(elf_hwcap & HWCAP_26BIT))
442                         break;
443                 regs->ARM_cpsr &= ~MODE32_BIT;
444                 return regs->ARM_r0;
445
446         case NR(usr32):
447                 if (!(elf_hwcap & HWCAP_26BIT))
448                         break;
449                 regs->ARM_cpsr |= MODE32_BIT;
450                 return regs->ARM_r0;
451
452         case NR(set_tls):
453                 thread->tp_value = regs->ARM_r0;
454 #ifdef CONFIG_HAS_TLS_REG
455                 asm ("mcr p15, 0, %0, c13, c0, 3" : : "r" (regs->ARM_r0) );
456 #else
457                 /*
458                  * User space must never try to access this directly.
459                  * Expect your app to break eventually if you do so.
460                  * The user helper at 0xffff0fe0 must be used instead.
461                  * (see entry-armv.S for details)
462                  */
463                 *((unsigned int *)0xffff0ff0) = regs->ARM_r0;
464 #endif
465                 return 0;
466
467         default:
468                 /* Calls 9f00xx..9f07ff are defined to return -ENOSYS
469                    if not implemented, rather than raising SIGILL.  This
470                    way the calling program can gracefully determine whether
471                    a feature is supported.  */
472                 if (no <= 0x7ff)
473                         return -ENOSYS;
474                 break;
475         }
476 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
477         /*
478          * experience shows that these seem to indicate that
479          * something catastrophic has happened
480          */
481         if (user_debug & UDBG_SYSCALL) {
482                 printk("[%d] %s: arm syscall %d\n",
483                        current->pid, current->comm, no);
484                 dump_instr(regs);
485                 if (user_mode(regs)) {
486                         __show_regs(regs);
487                         c_backtrace(regs->ARM_fp, processor_mode(regs));
488                 }
489         }
490 #endif
491         info.si_signo = SIGILL;
492         info.si_errno = 0;
493         info.si_code  = ILL_ILLTRP;
494         info.si_addr  = (void __user *)instruction_pointer(regs) -
495                          (thumb_mode(regs) ? 2 : 4);
496
497         notify_die("Oops - bad syscall(2)", regs, &info, no, 0);
498         return 0;
499 }
500
501 #if defined(CONFIG_CPU_32v6) && !defined(CONFIG_HAS_TLS_REG)
502
503 /*
504  * We might be running on an ARMv6+ processor which should have the TLS
505  * register, but for some reason we can't use it and have to emulate it.
506  */
507
508 static int get_tp_trap(struct pt_regs *regs, unsigned int instr)
509 {
510         int reg = (instr >> 12) & 15;
511         if (reg == 15)
512                 return 1;
513         regs->uregs[reg] = current_thread_info()->tp_value;
514         regs->ARM_pc += 4;
515         return 0;
516 }
517
518 static struct undef_hook arm_mrc_hook = {
519         .instr_mask     = 0x0fff0fff,
520         .instr_val      = 0x0e1d0f70,
521         .cpsr_mask      = PSR_T_BIT,
522         .cpsr_val       = 0,
523         .fn             = get_tp_trap,
524 };
525
526 static int __init arm_mrc_hook_init(void)
527 {
528         register_undef_hook(&arm_mrc_hook);
529         return 0;
530 }
531
532 late_initcall(arm_mrc_hook_init);
533
534 #endif
535
536 void __bad_xchg(volatile void *ptr, int size)
537 {
538         printk("xchg: bad data size: pc 0x%p, ptr 0x%p, size %d\n",
539                 __builtin_return_address(0), ptr, size);
540         BUG();
541 }
542 EXPORT_SYMBOL(__bad_xchg);
543
544 /*
545  * A data abort trap was taken, but we did not handle the instruction.
546  * Try to abort the user program, or panic if it was the kernel.
547  */
548 asmlinkage void
549 baddataabort(int code, unsigned long instr, struct pt_regs *regs)
550 {
551         unsigned long addr = instruction_pointer(regs);
552         siginfo_t info;
553
554 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
555         if (user_debug & UDBG_BADABORT) {
556                 printk(KERN_ERR "[%d] %s: bad data abort: code %d instr 0x%08lx\n",
557                         current->pid, current->comm, code, instr);
558                 dump_instr(regs);
559                 show_pte(current->mm, addr);
560         }
561 #endif
562
563         info.si_signo = SIGILL;
564         info.si_errno = 0;
565         info.si_code  = ILL_ILLOPC;
566         info.si_addr  = (void __user *)addr;
567
568         notify_die("unknown data abort code", regs, &info, instr, 0);
569 }
570
571 volatile void __bug(const char *file, int line, void *data)
572 {
573         printk(KERN_CRIT"kernel BUG at %s:%d!", file, line);
574         if (data)
575                 printk(" - extra data = %p", data);
576         printk("\n");
577         *(int *)0 = 0;
578 }
579 EXPORT_SYMBOL(__bug);
580
581 void __readwrite_bug(const char *fn)
582 {
583         printk("%s called, but not implemented\n", fn);
584         BUG();
585 }
586 EXPORT_SYMBOL(__readwrite_bug);
587
588 void __pte_error(const char *file, int line, unsigned long val)
589 {
590         printk("%s:%d: bad pte %08lx.\n", file, line, val);
591 }
592
593 void __pmd_error(const char *file, int line, unsigned long val)
594 {
595         printk("%s:%d: bad pmd %08lx.\n", file, line, val);
596 }
597
598 void __pgd_error(const char *file, int line, unsigned long val)
599 {
600         printk("%s:%d: bad pgd %08lx.\n", file, line, val);
601 }
602
603 asmlinkage void __div0(void)
604 {
605         printk("Division by zero in kernel.\n");
606         dump_stack();
607 }
608 EXPORT_SYMBOL(__div0);
609
610 void abort(void)
611 {
612         BUG();
613
614         /* if that doesn't kill us, halt */
615         panic("Oops failed to kill thread");
616 }
617 EXPORT_SYMBOL(abort);
618
619 void __init trap_init(void)
620 {
621         extern char __stubs_start[], __stubs_end[];
622         extern char __vectors_start[], __vectors_end[];
623         extern char __kuser_helper_start[], __kuser_helper_end[];
624         int kuser_sz = __kuser_helper_end - __kuser_helper_start;
625
626         /*
627          * Copy the vectors, stubs and kuser helpers (in entry-armv.S)
628          * into the vector page, mapped at 0xffff0000, and ensure these
629          * are visible to the instruction stream.
630          */
631         memcpy((void *)0xffff0000, __vectors_start, __vectors_end - __vectors_start);
632         memcpy((void *)0xffff0200, __stubs_start, __stubs_end - __stubs_start);
633         memcpy((void *)0xffff1000 - kuser_sz, __kuser_helper_start, kuser_sz);
634         flush_icache_range(0xffff0000, 0xffff0000 + PAGE_SIZE);
635         modify_domain(DOMAIN_USER, DOMAIN_CLIENT);
636 }