[ARM] 3105/4: ARM EABI: new syscall entry convention
[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/system.h>
27 #include <asm/uaccess.h>
28 #include <asm/unistd.h>
29 #include <asm/traps.h>
30
31 #include "ptrace.h"
32 #include "signal.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)end_of_stack(tsk))
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 static void __die(const char *str, int err, struct thread_info *thread, struct pt_regs *regs)
201 {
202         struct task_struct *tsk = thread->task;
203         static int die_counter;
204
205         printk("Internal error: %s: %x [#%d]\n", str, err, ++die_counter);
206         print_modules();
207         __show_regs(regs);
208         printk("Process %s (pid: %d, stack limit = 0x%p)\n",
209                 tsk->comm, tsk->pid, thread + 1);
210
211         if (!user_mode(regs) || in_interrupt()) {
212                 dump_mem("Stack: ", regs->ARM_sp,
213                          THREAD_SIZE + (unsigned long)task_stack_page(tsk));
214                 dump_backtrace(regs, tsk);
215                 dump_instr(regs);
216         }
217 }
218
219 DEFINE_SPINLOCK(die_lock);
220
221 /*
222  * This function is protected against re-entrancy.
223  */
224 NORET_TYPE void die(const char *str, struct pt_regs *regs, int err)
225 {
226         struct thread_info *thread = current_thread_info();
227
228         console_verbose();
229         spin_lock_irq(&die_lock);
230         bust_spinlocks(1);
231         __die(str, err, thread, regs);
232         bust_spinlocks(0);
233         spin_unlock_irq(&die_lock);
234         do_exit(SIGSEGV);
235 }
236
237 void notify_die(const char *str, struct pt_regs *regs, struct siginfo *info,
238                 unsigned long err, unsigned long trap)
239 {
240         if (user_mode(regs)) {
241                 current->thread.error_code = err;
242                 current->thread.trap_no = trap;
243
244                 force_sig_info(info->si_signo, info, current);
245         } else {
246                 die(str, regs, err);
247         }
248 }
249
250 static LIST_HEAD(undef_hook);
251 static DEFINE_SPINLOCK(undef_lock);
252
253 void register_undef_hook(struct undef_hook *hook)
254 {
255         unsigned long flags;
256
257         spin_lock_irqsave(&undef_lock, flags);
258         list_add(&hook->node, &undef_hook);
259         spin_unlock_irqrestore(&undef_lock, flags);
260 }
261
262 void unregister_undef_hook(struct undef_hook *hook)
263 {
264         unsigned long flags;
265
266         spin_lock_irqsave(&undef_lock, flags);
267         list_del(&hook->node);
268         spin_unlock_irqrestore(&undef_lock, flags);
269 }
270
271 asmlinkage void do_undefinstr(struct pt_regs *regs)
272 {
273         unsigned int correction = thumb_mode(regs) ? 2 : 4;
274         unsigned int instr;
275         struct undef_hook *hook;
276         siginfo_t info;
277         void __user *pc;
278
279         /*
280          * According to the ARM ARM, PC is 2 or 4 bytes ahead,
281          * depending whether we're in Thumb mode or not.
282          * Correct this offset.
283          */
284         regs->ARM_pc -= correction;
285
286         pc = (void __user *)instruction_pointer(regs);
287         if (thumb_mode(regs)) {
288                 get_user(instr, (u16 __user *)pc);
289         } else {
290                 get_user(instr, (u32 __user *)pc);
291         }
292
293         spin_lock_irq(&undef_lock);
294         list_for_each_entry(hook, &undef_hook, node) {
295                 if ((instr & hook->instr_mask) == hook->instr_val &&
296                     (regs->ARM_cpsr & hook->cpsr_mask) == hook->cpsr_val) {
297                         if (hook->fn(regs, instr) == 0) {
298                                 spin_unlock_irq(&undef_lock);
299                                 return;
300                         }
301                 }
302         }
303         spin_unlock_irq(&undef_lock);
304
305 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
306         if (user_debug & UDBG_UNDEFINED) {
307                 printk(KERN_INFO "%s (%d): undefined instruction: pc=%p\n",
308                         current->comm, current->pid, pc);
309                 dump_instr(regs);
310         }
311 #endif
312
313         info.si_signo = SIGILL;
314         info.si_errno = 0;
315         info.si_code  = ILL_ILLOPC;
316         info.si_addr  = pc;
317
318         notify_die("Oops - undefined instruction", regs, &info, 0, 6);
319 }
320
321 asmlinkage void do_unexp_fiq (struct pt_regs *regs)
322 {
323 #ifndef CONFIG_IGNORE_FIQ
324         printk("Hmm.  Unexpected FIQ received, but trying to continue\n");
325         printk("You may have a hardware problem...\n");
326 #endif
327 }
328
329 /*
330  * bad_mode handles the impossible case in the vectors.  If you see one of
331  * these, then it's extremely serious, and could mean you have buggy hardware.
332  * It never returns, and never tries to sync.  We hope that we can at least
333  * dump out some state information...
334  */
335 asmlinkage void bad_mode(struct pt_regs *regs, int reason, int proc_mode)
336 {
337         console_verbose();
338
339         printk(KERN_CRIT "Bad mode in %s handler detected: mode %s\n",
340                 handler[reason], processor_modes[proc_mode]);
341
342         die("Oops - bad mode", regs, 0);
343         local_irq_disable();
344         panic("bad mode");
345 }
346
347 static int bad_syscall(int n, struct pt_regs *regs)
348 {
349         struct thread_info *thread = current_thread_info();
350         siginfo_t info;
351
352         if (current->personality != PER_LINUX &&
353             current->personality != PER_LINUX_32BIT &&
354             thread->exec_domain->handler) {
355                 thread->exec_domain->handler(n, regs);
356                 return regs->ARM_r0;
357         }
358
359 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
360         if (user_debug & UDBG_SYSCALL) {
361                 printk(KERN_ERR "[%d] %s: obsolete system call %08x.\n",
362                         current->pid, current->comm, n);
363                 dump_instr(regs);
364         }
365 #endif
366
367         info.si_signo = SIGILL;
368         info.si_errno = 0;
369         info.si_code  = ILL_ILLTRP;
370         info.si_addr  = (void __user *)instruction_pointer(regs) -
371                          (thumb_mode(regs) ? 2 : 4);
372
373         notify_die("Oops - bad syscall", regs, &info, n, 0);
374
375         return regs->ARM_r0;
376 }
377
378 static inline void
379 do_cache_op(unsigned long start, unsigned long end, int flags)
380 {
381         struct vm_area_struct *vma;
382
383         if (end < start || flags)
384                 return;
385
386         vma = find_vma(current->active_mm, start);
387         if (vma && vma->vm_start < end) {
388                 if (start < vma->vm_start)
389                         start = vma->vm_start;
390                 if (end > vma->vm_end)
391                         end = vma->vm_end;
392
393                 flush_cache_user_range(vma, start, end);
394         }
395 }
396
397 /*
398  * Handle all unrecognised system calls.
399  *  0x9f0000 - 0x9fffff are some more esoteric system calls
400  */
401 #define NR(x) ((__ARM_NR_##x) - __ARM_NR_BASE)
402 asmlinkage int arm_syscall(int no, struct pt_regs *regs)
403 {
404         struct thread_info *thread = current_thread_info();
405         siginfo_t info;
406
407         if ((no >> 16) != (__ARM_NR_BASE>> 16))
408                 return bad_syscall(no, regs);
409
410         switch (no & 0xffff) {
411         case 0: /* branch through 0 */
412                 info.si_signo = SIGSEGV;
413                 info.si_errno = 0;
414                 info.si_code  = SEGV_MAPERR;
415                 info.si_addr  = NULL;
416
417                 notify_die("branch through zero", regs, &info, 0, 0);
418                 return 0;
419
420         case NR(breakpoint): /* SWI BREAK_POINT */
421                 regs->ARM_pc -= thumb_mode(regs) ? 2 : 4;
422                 ptrace_break(current, regs);
423                 return regs->ARM_r0;
424
425         /*
426          * Flush a region from virtual address 'r0' to virtual address 'r1'
427          * _exclusive_.  There is no alignment requirement on either address;
428          * user space does not need to know the hardware cache layout.
429          *
430          * r2 contains flags.  It should ALWAYS be passed as ZERO until it
431          * is defined to be something else.  For now we ignore it, but may
432          * the fires of hell burn in your belly if you break this rule. ;)
433          *
434          * (at a later date, we may want to allow this call to not flush
435          * various aspects of the cache.  Passing '0' will guarantee that
436          * everything necessary gets flushed to maintain consistency in
437          * the specified region).
438          */
439         case NR(cacheflush):
440                 do_cache_op(regs->ARM_r0, regs->ARM_r1, regs->ARM_r2);
441                 return 0;
442
443         case NR(usr26):
444                 if (!(elf_hwcap & HWCAP_26BIT))
445                         break;
446                 regs->ARM_cpsr &= ~MODE32_BIT;
447                 return regs->ARM_r0;
448
449         case NR(usr32):
450                 if (!(elf_hwcap & HWCAP_26BIT))
451                         break;
452                 regs->ARM_cpsr |= MODE32_BIT;
453                 return regs->ARM_r0;
454
455         case NR(set_tls):
456                 thread->tp_value = regs->ARM_r0;
457 #if defined(CONFIG_HAS_TLS_REG)
458                 asm ("mcr p15, 0, %0, c13, c0, 3" : : "r" (regs->ARM_r0) );
459 #elif !defined(CONFIG_TLS_REG_EMUL)
460                 /*
461                  * User space must never try to access this directly.
462                  * Expect your app to break eventually if you do so.
463                  * The user helper at 0xffff0fe0 must be used instead.
464                  * (see entry-armv.S for details)
465                  */
466                 *((unsigned int *)0xffff0ff0) = regs->ARM_r0;
467 #endif
468                 return 0;
469
470 #ifdef CONFIG_NEEDS_SYSCALL_FOR_CMPXCHG
471         /*
472          * Atomically store r1 in *r2 if *r2 is equal to r0 for user space.
473          * Return zero in r0 if *MEM was changed or non-zero if no exchange
474          * happened.  Also set the user C flag accordingly.
475          * If access permissions have to be fixed up then non-zero is
476          * returned and the operation has to be re-attempted.
477          *
478          * *NOTE*: This is a ghost syscall private to the kernel.  Only the
479          * __kuser_cmpxchg code in entry-armv.S should be aware of its
480          * existence.  Don't ever use this from user code.
481          */
482         case 0xfff0:
483         {
484                 extern void do_DataAbort(unsigned long addr, unsigned int fsr,
485                                          struct pt_regs *regs);
486                 unsigned long val;
487                 unsigned long addr = regs->ARM_r2;
488                 struct mm_struct *mm = current->mm;
489                 pgd_t *pgd; pmd_t *pmd; pte_t *pte;
490                 spinlock_t *ptl;
491
492                 regs->ARM_cpsr &= ~PSR_C_BIT;
493                 down_read(&mm->mmap_sem);
494                 pgd = pgd_offset(mm, addr);
495                 if (!pgd_present(*pgd))
496                         goto bad_access;
497                 pmd = pmd_offset(pgd, addr);
498                 if (!pmd_present(*pmd))
499                         goto bad_access;
500                 pte = pte_offset_map_lock(mm, pmd, addr, &ptl);
501                 if (!pte_present(*pte) || !pte_write(*pte)) {
502                         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
503                         goto bad_access;
504                 }
505                 val = *(unsigned long *)addr;
506                 val -= regs->ARM_r0;
507                 if (val == 0) {
508                         *(unsigned long *)addr = regs->ARM_r1;
509                         regs->ARM_cpsr |= PSR_C_BIT;
510                 }
511                 pte_unmap_unlock(pte, ptl);
512                 up_read(&mm->mmap_sem);
513                 return val;
514
515                 bad_access:
516                 up_read(&mm->mmap_sem);
517                 /* simulate a write access fault */
518                 do_DataAbort(addr, 15 + (1 << 11), regs);
519                 return -1;
520         }
521 #endif
522
523         default:
524                 /* Calls 9f00xx..9f07ff are defined to return -ENOSYS
525                    if not implemented, rather than raising SIGILL.  This
526                    way the calling program can gracefully determine whether
527                    a feature is supported.  */
528                 if (no <= 0x7ff)
529                         return -ENOSYS;
530                 break;
531         }
532 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
533         /*
534          * experience shows that these seem to indicate that
535          * something catastrophic has happened
536          */
537         if (user_debug & UDBG_SYSCALL) {
538                 printk("[%d] %s: arm syscall %d\n",
539                        current->pid, current->comm, no);
540                 dump_instr(regs);
541                 if (user_mode(regs)) {
542                         __show_regs(regs);
543                         c_backtrace(regs->ARM_fp, processor_mode(regs));
544                 }
545         }
546 #endif
547         info.si_signo = SIGILL;
548         info.si_errno = 0;
549         info.si_code  = ILL_ILLTRP;
550         info.si_addr  = (void __user *)instruction_pointer(regs) -
551                          (thumb_mode(regs) ? 2 : 4);
552
553         notify_die("Oops - bad syscall(2)", regs, &info, no, 0);
554         return 0;
555 }
556
557 #ifdef CONFIG_TLS_REG_EMUL
558
559 /*
560  * We might be running on an ARMv6+ processor which should have the TLS
561  * register but for some reason we can't use it, or maybe an SMP system
562  * using a pre-ARMv6 processor (there are apparently a few prototypes like
563  * that in existence) and therefore access to that register must be
564  * emulated.
565  */
566
567 static int get_tp_trap(struct pt_regs *regs, unsigned int instr)
568 {
569         int reg = (instr >> 12) & 15;
570         if (reg == 15)
571                 return 1;
572         regs->uregs[reg] = current_thread_info()->tp_value;
573         regs->ARM_pc += 4;
574         return 0;
575 }
576
577 static struct undef_hook arm_mrc_hook = {
578         .instr_mask     = 0x0fff0fff,
579         .instr_val      = 0x0e1d0f70,
580         .cpsr_mask      = PSR_T_BIT,
581         .cpsr_val       = 0,
582         .fn             = get_tp_trap,
583 };
584
585 static int __init arm_mrc_hook_init(void)
586 {
587         register_undef_hook(&arm_mrc_hook);
588         return 0;
589 }
590
591 late_initcall(arm_mrc_hook_init);
592
593 #endif
594
595 void __bad_xchg(volatile void *ptr, int size)
596 {
597         printk("xchg: bad data size: pc 0x%p, ptr 0x%p, size %d\n",
598                 __builtin_return_address(0), ptr, size);
599         BUG();
600 }
601 EXPORT_SYMBOL(__bad_xchg);
602
603 /*
604  * A data abort trap was taken, but we did not handle the instruction.
605  * Try to abort the user program, or panic if it was the kernel.
606  */
607 asmlinkage void
608 baddataabort(int code, unsigned long instr, struct pt_regs *regs)
609 {
610         unsigned long addr = instruction_pointer(regs);
611         siginfo_t info;
612
613 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
614         if (user_debug & UDBG_BADABORT) {
615                 printk(KERN_ERR "[%d] %s: bad data abort: code %d instr 0x%08lx\n",
616                         current->pid, current->comm, code, instr);
617                 dump_instr(regs);
618                 show_pte(current->mm, addr);
619         }
620 #endif
621
622         info.si_signo = SIGILL;
623         info.si_errno = 0;
624         info.si_code  = ILL_ILLOPC;
625         info.si_addr  = (void __user *)addr;
626
627         notify_die("unknown data abort code", regs, &info, instr, 0);
628 }
629
630 void __attribute__((noreturn)) __bug(const char *file, int line, void *data)
631 {
632         printk(KERN_CRIT"kernel BUG at %s:%d!", file, line);
633         if (data)
634                 printk(" - extra data = %p", data);
635         printk("\n");
636         *(int *)0 = 0;
637
638         /* Avoid "noreturn function does return" */
639         for (;;);
640 }
641 EXPORT_SYMBOL(__bug);
642
643 void __readwrite_bug(const char *fn)
644 {
645         printk("%s called, but not implemented\n", fn);
646         BUG();
647 }
648 EXPORT_SYMBOL(__readwrite_bug);
649
650 void __pte_error(const char *file, int line, unsigned long val)
651 {
652         printk("%s:%d: bad pte %08lx.\n", file, line, val);
653 }
654
655 void __pmd_error(const char *file, int line, unsigned long val)
656 {
657         printk("%s:%d: bad pmd %08lx.\n", file, line, val);
658 }
659
660 void __pgd_error(const char *file, int line, unsigned long val)
661 {
662         printk("%s:%d: bad pgd %08lx.\n", file, line, val);
663 }
664
665 asmlinkage void __div0(void)
666 {
667         printk("Division by zero in kernel.\n");
668         dump_stack();
669 }
670 EXPORT_SYMBOL(__div0);
671
672 void abort(void)
673 {
674         BUG();
675
676         /* if that doesn't kill us, halt */
677         panic("Oops failed to kill thread");
678 }
679 EXPORT_SYMBOL(abort);
680
681 void __init trap_init(void)
682 {
683         extern char __stubs_start[], __stubs_end[];
684         extern char __vectors_start[], __vectors_end[];
685         extern char __kuser_helper_start[], __kuser_helper_end[];
686         int kuser_sz = __kuser_helper_end - __kuser_helper_start;
687
688         /*
689          * Copy the vectors, stubs and kuser helpers (in entry-armv.S)
690          * into the vector page, mapped at 0xffff0000, and ensure these
691          * are visible to the instruction stream.
692          */
693         memcpy((void *)0xffff0000, __vectors_start, __vectors_end - __vectors_start);
694         memcpy((void *)0xffff0200, __stubs_start, __stubs_end - __stubs_start);
695         memcpy((void *)0xffff1000 - kuser_sz, __kuser_helper_start, kuser_sz);
696
697         /*
698          * Copy signal return handlers into the vector page, and
699          * set sigreturn to be a pointer to these.
700          */
701         memcpy((void *)KERN_SIGRETURN_CODE, sigreturn_codes,
702                sizeof(sigreturn_codes));
703
704         flush_icache_range(0xffff0000, 0xffff0000 + PAGE_SIZE);
705         modify_domain(DOMAIN_USER, DOMAIN_CLIENT);
706 }