[POWERPC] Merge 32 and 64 bits asm-powerpc/io.h
[linux-3.10.git] / arch / powerpc / kernel / traps.c
1 /*
2  *  Copyright (C) 1995-1996  Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
3  *
4  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
5  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
6  *  as published by the Free Software Foundation; either version
7  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  *  Modified by Cort Dougan (cort@cs.nmt.edu)
10  *  and Paul Mackerras (paulus@samba.org)
11  */
12
13 /*
14  * This file handles the architecture-dependent parts of hardware exceptions
15  */
16
17 #include <linux/errno.h>
18 #include <linux/sched.h>
19 #include <linux/kernel.h>
20 #include <linux/mm.h>
21 #include <linux/stddef.h>
22 #include <linux/unistd.h>
23 #include <linux/ptrace.h>
24 #include <linux/slab.h>
25 #include <linux/user.h>
26 #include <linux/a.out.h>
27 #include <linux/interrupt.h>
28 #include <linux/init.h>
29 #include <linux/module.h>
30 #include <linux/prctl.h>
31 #include <linux/delay.h>
32 #include <linux/kprobes.h>
33 #include <linux/kexec.h>
34 #include <linux/backlight.h>
35
36 #include <asm/kdebug.h>
37 #include <asm/pgtable.h>
38 #include <asm/uaccess.h>
39 #include <asm/system.h>
40 #include <asm/io.h>
41 #include <asm/machdep.h>
42 #include <asm/rtas.h>
43 #include <asm/pmc.h>
44 #ifdef CONFIG_PPC32
45 #include <asm/reg.h>
46 #endif
47 #ifdef CONFIG_PMAC_BACKLIGHT
48 #include <asm/backlight.h>
49 #endif
50 #ifdef CONFIG_PPC64
51 #include <asm/firmware.h>
52 #include <asm/processor.h>
53 #endif
54 #include <asm/kexec.h>
55
56 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
57 int (*__debugger)(struct pt_regs *regs);
58 int (*__debugger_ipi)(struct pt_regs *regs);
59 int (*__debugger_bpt)(struct pt_regs *regs);
60 int (*__debugger_sstep)(struct pt_regs *regs);
61 int (*__debugger_iabr_match)(struct pt_regs *regs);
62 int (*__debugger_dabr_match)(struct pt_regs *regs);
63 int (*__debugger_fault_handler)(struct pt_regs *regs);
64
65 EXPORT_SYMBOL(__debugger);
66 EXPORT_SYMBOL(__debugger_ipi);
67 EXPORT_SYMBOL(__debugger_bpt);
68 EXPORT_SYMBOL(__debugger_sstep);
69 EXPORT_SYMBOL(__debugger_iabr_match);
70 EXPORT_SYMBOL(__debugger_dabr_match);
71 EXPORT_SYMBOL(__debugger_fault_handler);
72 #endif
73
74 ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(powerpc_die_chain);
75
76 int register_die_notifier(struct notifier_block *nb)
77 {
78         return atomic_notifier_chain_register(&powerpc_die_chain, nb);
79 }
80 EXPORT_SYMBOL(register_die_notifier);
81
82 int unregister_die_notifier(struct notifier_block *nb)
83 {
84         return atomic_notifier_chain_unregister(&powerpc_die_chain, nb);
85 }
86 EXPORT_SYMBOL(unregister_die_notifier);
87
88 /*
89  * Trap & Exception support
90  */
91
92 static DEFINE_SPINLOCK(die_lock);
93
94 int die(const char *str, struct pt_regs *regs, long err)
95 {
96         static int die_counter;
97
98         if (debugger(regs))
99                 return 1;
100
101         console_verbose();
102         spin_lock_irq(&die_lock);
103         bust_spinlocks(1);
104 #ifdef CONFIG_PMAC_BACKLIGHT
105         mutex_lock(&pmac_backlight_mutex);
106         if (machine_is(powermac) && pmac_backlight) {
107                 struct backlight_properties *props;
108
109                 down(&pmac_backlight->sem);
110                 props = pmac_backlight->props;
111                 props->brightness = props->max_brightness;
112                 props->power = FB_BLANK_UNBLANK;
113                 props->update_status(pmac_backlight);
114                 up(&pmac_backlight->sem);
115         }
116         mutex_unlock(&pmac_backlight_mutex);
117 #endif
118         printk("Oops: %s, sig: %ld [#%d]\n", str, err, ++die_counter);
119 #ifdef CONFIG_PREEMPT
120         printk("PREEMPT ");
121 #endif
122 #ifdef CONFIG_SMP
123         printk("SMP NR_CPUS=%d ", NR_CPUS);
124 #endif
125 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
126         printk("DEBUG_PAGEALLOC ");
127 #endif
128 #ifdef CONFIG_NUMA
129         printk("NUMA ");
130 #endif
131         printk("%s\n", ppc_md.name ? "" : ppc_md.name);
132
133         print_modules();
134         show_regs(regs);
135         bust_spinlocks(0);
136         spin_unlock_irq(&die_lock);
137
138         if (kexec_should_crash(current) ||
139                 kexec_sr_activated(smp_processor_id()))
140                 crash_kexec(regs);
141         crash_kexec_secondary(regs);
142
143         if (in_interrupt())
144                 panic("Fatal exception in interrupt");
145
146         if (panic_on_oops)
147                 panic("Fatal exception");
148
149         do_exit(err);
150
151         return 0;
152 }
153
154 void _exception(int signr, struct pt_regs *regs, int code, unsigned long addr)
155 {
156         siginfo_t info;
157
158         if (!user_mode(regs)) {
159                 if (die("Exception in kernel mode", regs, signr))
160                         return;
161         }
162
163         memset(&info, 0, sizeof(info));
164         info.si_signo = signr;
165         info.si_code = code;
166         info.si_addr = (void __user *) addr;
167         force_sig_info(signr, &info, current);
168
169         /*
170          * Init gets no signals that it doesn't have a handler for.
171          * That's all very well, but if it has caused a synchronous
172          * exception and we ignore the resulting signal, it will just
173          * generate the same exception over and over again and we get
174          * nowhere.  Better to kill it and let the kernel panic.
175          */
176         if (current->pid == 1) {
177                 __sighandler_t handler;
178
179                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
180                 handler = current->sighand->action[signr-1].sa.sa_handler;
181                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
182                 if (handler == SIG_DFL) {
183                         /* init has generated a synchronous exception
184                            and it doesn't have a handler for the signal */
185                         printk(KERN_CRIT "init has generated signal %d "
186                                "but has no handler for it\n", signr);
187                         do_exit(signr);
188                 }
189         }
190 }
191
192 #ifdef CONFIG_PPC64
193 void system_reset_exception(struct pt_regs *regs)
194 {
195         /* See if any machine dependent calls */
196         if (ppc_md.system_reset_exception) {
197                 if (ppc_md.system_reset_exception(regs))
198                         return;
199         }
200
201 #ifdef CONFIG_KEXEC
202         cpu_set(smp_processor_id(), cpus_in_sr);
203 #endif
204
205         die("System Reset", regs, SIGABRT);
206
207         /*
208          * Some CPUs when released from the debugger will execute this path.
209          * These CPUs entered the debugger via a soft-reset. If the CPU was
210          * hung before entering the debugger it will return to the hung
211          * state when exiting this function.  This causes a problem in
212          * kdump since the hung CPU(s) will not respond to the IPI sent
213          * from kdump. To prevent the problem we call crash_kexec_secondary()
214          * here. If a kdump had not been initiated or we exit the debugger
215          * with the "exit and recover" command (x) crash_kexec_secondary()
216          * will return after 5ms and the CPU returns to its previous state.
217          */
218         crash_kexec_secondary(regs);
219
220         /* Must die if the interrupt is not recoverable */
221         if (!(regs->msr & MSR_RI))
222                 panic("Unrecoverable System Reset");
223
224         /* What should we do here? We could issue a shutdown or hard reset. */
225 }
226 #endif
227
228 /*
229  * I/O accesses can cause machine checks on powermacs.
230  * Check if the NIP corresponds to the address of a sync
231  * instruction for which there is an entry in the exception
232  * table.
233  * Note that the 601 only takes a machine check on TEA
234  * (transfer error ack) signal assertion, and does not
235  * set any of the top 16 bits of SRR1.
236  *  -- paulus.
237  */
238 static inline int check_io_access(struct pt_regs *regs)
239 {
240 #ifdef CONFIG_PPC32
241         unsigned long msr = regs->msr;
242         const struct exception_table_entry *entry;
243         unsigned int *nip = (unsigned int *)regs->nip;
244
245         if (((msr & 0xffff0000) == 0 || (msr & (0x80000 | 0x40000)))
246             && (entry = search_exception_tables(regs->nip)) != NULL) {
247                 /*
248                  * Check that it's a sync instruction, or somewhere
249                  * in the twi; isync; nop sequence that inb/inw/inl uses.
250                  * As the address is in the exception table
251                  * we should be able to read the instr there.
252                  * For the debug message, we look at the preceding
253                  * load or store.
254                  */
255                 if (*nip == 0x60000000)         /* nop */
256                         nip -= 2;
257                 else if (*nip == 0x4c00012c)    /* isync */
258                         --nip;
259                 if (*nip == 0x7c0004ac || (*nip >> 26) == 3) {
260                         /* sync or twi */
261                         unsigned int rb;
262
263                         --nip;
264                         rb = (*nip >> 11) & 0x1f;
265                         printk(KERN_DEBUG "%s bad port %lx at %p\n",
266                                (*nip & 0x100)? "OUT to": "IN from",
267                                regs->gpr[rb] - _IO_BASE, nip);
268                         regs->msr |= MSR_RI;
269                         regs->nip = entry->fixup;
270                         return 1;
271                 }
272         }
273 #endif /* CONFIG_PPC32 */
274         return 0;
275 }
276
277 #if defined(CONFIG_4xx) || defined(CONFIG_BOOKE)
278 /* On 4xx, the reason for the machine check or program exception
279    is in the ESR. */
280 #define get_reason(regs)        ((regs)->dsisr)
281 #ifndef CONFIG_FSL_BOOKE
282 #define get_mc_reason(regs)     ((regs)->dsisr)
283 #else
284 #define get_mc_reason(regs)     (mfspr(SPRN_MCSR))
285 #endif
286 #define REASON_FP               ESR_FP
287 #define REASON_ILLEGAL          (ESR_PIL | ESR_PUO)
288 #define REASON_PRIVILEGED       ESR_PPR
289 #define REASON_TRAP             ESR_PTR
290
291 /* single-step stuff */
292 #define single_stepping(regs)   (current->thread.dbcr0 & DBCR0_IC)
293 #define clear_single_step(regs) (current->thread.dbcr0 &= ~DBCR0_IC)
294
295 #else
296 /* On non-4xx, the reason for the machine check or program
297    exception is in the MSR. */
298 #define get_reason(regs)        ((regs)->msr)
299 #define get_mc_reason(regs)     ((regs)->msr)
300 #define REASON_FP               0x100000
301 #define REASON_ILLEGAL          0x80000
302 #define REASON_PRIVILEGED       0x40000
303 #define REASON_TRAP             0x20000
304
305 #define single_stepping(regs)   ((regs)->msr & MSR_SE)
306 #define clear_single_step(regs) ((regs)->msr &= ~MSR_SE)
307 #endif
308
309 /*
310  * This is "fall-back" implementation for configurations
311  * which don't provide platform-specific machine check info
312  */
313 void __attribute__ ((weak))
314 platform_machine_check(struct pt_regs *regs)
315 {
316 }
317
318 void machine_check_exception(struct pt_regs *regs)
319 {
320         int recover = 0;
321         unsigned long reason = get_mc_reason(regs);
322
323         /* See if any machine dependent calls */
324         if (ppc_md.machine_check_exception)
325                 recover = ppc_md.machine_check_exception(regs);
326
327         if (recover)
328                 return;
329
330         if (user_mode(regs)) {
331                 regs->msr |= MSR_RI;
332                 _exception(SIGBUS, regs, BUS_ADRERR, regs->nip);
333                 return;
334         }
335
336 #if defined(CONFIG_8xx) && defined(CONFIG_PCI)
337         /* the qspan pci read routines can cause machine checks -- Cort */
338         bad_page_fault(regs, regs->dar, SIGBUS);
339         return;
340 #endif
341
342         if (debugger_fault_handler(regs)) {
343                 regs->msr |= MSR_RI;
344                 return;
345         }
346
347         if (check_io_access(regs))
348                 return;
349
350 #if defined(CONFIG_4xx) && !defined(CONFIG_440A)
351         if (reason & ESR_IMCP) {
352                 printk("Instruction");
353                 mtspr(SPRN_ESR, reason & ~ESR_IMCP);
354         } else
355                 printk("Data");
356         printk(" machine check in kernel mode.\n");
357 #elif defined(CONFIG_440A)
358         printk("Machine check in kernel mode.\n");
359         if (reason & ESR_IMCP){
360                 printk("Instruction Synchronous Machine Check exception\n");
361                 mtspr(SPRN_ESR, reason & ~ESR_IMCP);
362         }
363         else {
364                 u32 mcsr = mfspr(SPRN_MCSR);
365                 if (mcsr & MCSR_IB)
366                         printk("Instruction Read PLB Error\n");
367                 if (mcsr & MCSR_DRB)
368                         printk("Data Read PLB Error\n");
369                 if (mcsr & MCSR_DWB)
370                         printk("Data Write PLB Error\n");
371                 if (mcsr & MCSR_TLBP)
372                         printk("TLB Parity Error\n");
373                 if (mcsr & MCSR_ICP){
374                         flush_instruction_cache();
375                         printk("I-Cache Parity Error\n");
376                 }
377                 if (mcsr & MCSR_DCSP)
378                         printk("D-Cache Search Parity Error\n");
379                 if (mcsr & MCSR_DCFP)
380                         printk("D-Cache Flush Parity Error\n");
381                 if (mcsr & MCSR_IMPE)
382                         printk("Machine Check exception is imprecise\n");
383
384                 /* Clear MCSR */
385                 mtspr(SPRN_MCSR, mcsr);
386         }
387 #elif defined (CONFIG_E500)
388         printk("Machine check in kernel mode.\n");
389         printk("Caused by (from MCSR=%lx): ", reason);
390
391         if (reason & MCSR_MCP)
392                 printk("Machine Check Signal\n");
393         if (reason & MCSR_ICPERR)
394                 printk("Instruction Cache Parity Error\n");
395         if (reason & MCSR_DCP_PERR)
396                 printk("Data Cache Push Parity Error\n");
397         if (reason & MCSR_DCPERR)
398                 printk("Data Cache Parity Error\n");
399         if (reason & MCSR_GL_CI)
400                 printk("Guarded Load or Cache-Inhibited stwcx.\n");
401         if (reason & MCSR_BUS_IAERR)
402                 printk("Bus - Instruction Address Error\n");
403         if (reason & MCSR_BUS_RAERR)
404                 printk("Bus - Read Address Error\n");
405         if (reason & MCSR_BUS_WAERR)
406                 printk("Bus - Write Address Error\n");
407         if (reason & MCSR_BUS_IBERR)
408                 printk("Bus - Instruction Data Error\n");
409         if (reason & MCSR_BUS_RBERR)
410                 printk("Bus - Read Data Bus Error\n");
411         if (reason & MCSR_BUS_WBERR)
412                 printk("Bus - Read Data Bus Error\n");
413         if (reason & MCSR_BUS_IPERR)
414                 printk("Bus - Instruction Parity Error\n");
415         if (reason & MCSR_BUS_RPERR)
416                 printk("Bus - Read Parity Error\n");
417 #elif defined (CONFIG_E200)
418         printk("Machine check in kernel mode.\n");
419         printk("Caused by (from MCSR=%lx): ", reason);
420
421         if (reason & MCSR_MCP)
422                 printk("Machine Check Signal\n");
423         if (reason & MCSR_CP_PERR)
424                 printk("Cache Push Parity Error\n");
425         if (reason & MCSR_CPERR)
426                 printk("Cache Parity Error\n");
427         if (reason & MCSR_EXCP_ERR)
428                 printk("ISI, ITLB, or Bus Error on first instruction fetch for an exception handler\n");
429         if (reason & MCSR_BUS_IRERR)
430                 printk("Bus - Read Bus Error on instruction fetch\n");
431         if (reason & MCSR_BUS_DRERR)
432                 printk("Bus - Read Bus Error on data load\n");
433         if (reason & MCSR_BUS_WRERR)
434                 printk("Bus - Write Bus Error on buffered store or cache line push\n");
435 #else /* !CONFIG_4xx && !CONFIG_E500 && !CONFIG_E200 */
436         printk("Machine check in kernel mode.\n");
437         printk("Caused by (from SRR1=%lx): ", reason);
438         switch (reason & 0x601F0000) {
439         case 0x80000:
440                 printk("Machine check signal\n");
441                 break;
442         case 0:         /* for 601 */
443         case 0x40000:
444         case 0x140000:  /* 7450 MSS error and TEA */
445                 printk("Transfer error ack signal\n");
446                 break;
447         case 0x20000:
448                 printk("Data parity error signal\n");
449                 break;
450         case 0x10000:
451                 printk("Address parity error signal\n");
452                 break;
453         case 0x20000000:
454                 printk("L1 Data Cache error\n");
455                 break;
456         case 0x40000000:
457                 printk("L1 Instruction Cache error\n");
458                 break;
459         case 0x00100000:
460                 printk("L2 data cache parity error\n");
461                 break;
462         default:
463                 printk("Unknown values in msr\n");
464         }
465 #endif /* CONFIG_4xx */
466
467         /*
468          * Optional platform-provided routine to print out
469          * additional info, e.g. bus error registers.
470          */
471         platform_machine_check(regs);
472
473         if (debugger_fault_handler(regs))
474                 return;
475         die("Machine check", regs, SIGBUS);
476
477         /* Must die if the interrupt is not recoverable */
478         if (!(regs->msr & MSR_RI))
479                 panic("Unrecoverable Machine check");
480 }
481
482 void SMIException(struct pt_regs *regs)
483 {
484         die("System Management Interrupt", regs, SIGABRT);
485 }
486
487 void unknown_exception(struct pt_regs *regs)
488 {
489         printk("Bad trap at PC: %lx, SR: %lx, vector=%lx\n",
490                regs->nip, regs->msr, regs->trap);
491
492         _exception(SIGTRAP, regs, 0, 0);
493 }
494
495 void instruction_breakpoint_exception(struct pt_regs *regs)
496 {
497         if (notify_die(DIE_IABR_MATCH, "iabr_match", regs, 5,
498                                         5, SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
499                 return;
500         if (debugger_iabr_match(regs))
501                 return;
502         _exception(SIGTRAP, regs, TRAP_BRKPT, regs->nip);
503 }
504
505 void RunModeException(struct pt_regs *regs)
506 {
507         _exception(SIGTRAP, regs, 0, 0);
508 }
509
510 void __kprobes single_step_exception(struct pt_regs *regs)
511 {
512         regs->msr &= ~(MSR_SE | MSR_BE);  /* Turn off 'trace' bits */
513
514         if (notify_die(DIE_SSTEP, "single_step", regs, 5,
515                                         5, SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
516                 return;
517         if (debugger_sstep(regs))
518                 return;
519
520         _exception(SIGTRAP, regs, TRAP_TRACE, regs->nip);
521 }
522
523 /*
524  * After we have successfully emulated an instruction, we have to
525  * check if the instruction was being single-stepped, and if so,
526  * pretend we got a single-step exception.  This was pointed out
527  * by Kumar Gala.  -- paulus
528  */
529 static void emulate_single_step(struct pt_regs *regs)
530 {
531         if (single_stepping(regs)) {
532                 clear_single_step(regs);
533                 _exception(SIGTRAP, regs, TRAP_TRACE, 0);
534         }
535 }
536
537 static void parse_fpe(struct pt_regs *regs)
538 {
539         int code = 0;
540         unsigned long fpscr;
541
542         flush_fp_to_thread(current);
543
544         fpscr = current->thread.fpscr.val;
545
546         /* Invalid operation */
547         if ((fpscr & FPSCR_VE) && (fpscr & FPSCR_VX))
548                 code = FPE_FLTINV;
549
550         /* Overflow */
551         else if ((fpscr & FPSCR_OE) && (fpscr & FPSCR_OX))
552                 code = FPE_FLTOVF;
553
554         /* Underflow */
555         else if ((fpscr & FPSCR_UE) && (fpscr & FPSCR_UX))
556                 code = FPE_FLTUND;
557
558         /* Divide by zero */
559         else if ((fpscr & FPSCR_ZE) && (fpscr & FPSCR_ZX))
560                 code = FPE_FLTDIV;
561
562         /* Inexact result */
563         else if ((fpscr & FPSCR_XE) && (fpscr & FPSCR_XX))
564                 code = FPE_FLTRES;
565
566         _exception(SIGFPE, regs, code, regs->nip);
567 }
568
569 /*
570  * Illegal instruction emulation support.  Originally written to
571  * provide the PVR to user applications using the mfspr rd, PVR.
572  * Return non-zero if we can't emulate, or -EFAULT if the associated
573  * memory access caused an access fault.  Return zero on success.
574  *
575  * There are a couple of ways to do this, either "decode" the instruction
576  * or directly match lots of bits.  In this case, matching lots of
577  * bits is faster and easier.
578  *
579  */
580 #define INST_MFSPR_PVR          0x7c1f42a6
581 #define INST_MFSPR_PVR_MASK     0xfc1fffff
582
583 #define INST_DCBA               0x7c0005ec
584 #define INST_DCBA_MASK          0xfc0007fe
585
586 #define INST_MCRXR              0x7c000400
587 #define INST_MCRXR_MASK         0xfc0007fe
588
589 #define INST_STRING             0x7c00042a
590 #define INST_STRING_MASK        0xfc0007fe
591 #define INST_STRING_GEN_MASK    0xfc00067e
592 #define INST_LSWI               0x7c0004aa
593 #define INST_LSWX               0x7c00042a
594 #define INST_STSWI              0x7c0005aa
595 #define INST_STSWX              0x7c00052a
596
597 #define INST_POPCNTB            0x7c0000f4
598 #define INST_POPCNTB_MASK       0xfc0007fe
599
600 static int emulate_string_inst(struct pt_regs *regs, u32 instword)
601 {
602         u8 rT = (instword >> 21) & 0x1f;
603         u8 rA = (instword >> 16) & 0x1f;
604         u8 NB_RB = (instword >> 11) & 0x1f;
605         u32 num_bytes;
606         unsigned long EA;
607         int pos = 0;
608
609         /* Early out if we are an invalid form of lswx */
610         if ((instword & INST_STRING_MASK) == INST_LSWX)
611                 if ((rT == rA) || (rT == NB_RB))
612                         return -EINVAL;
613
614         EA = (rA == 0) ? 0 : regs->gpr[rA];
615
616         switch (instword & INST_STRING_MASK) {
617                 case INST_LSWX:
618                 case INST_STSWX:
619                         EA += NB_RB;
620                         num_bytes = regs->xer & 0x7f;
621                         break;
622                 case INST_LSWI:
623                 case INST_STSWI:
624                         num_bytes = (NB_RB == 0) ? 32 : NB_RB;
625                         break;
626                 default:
627                         return -EINVAL;
628         }
629
630         while (num_bytes != 0)
631         {
632                 u8 val;
633                 u32 shift = 8 * (3 - (pos & 0x3));
634
635                 switch ((instword & INST_STRING_MASK)) {
636                         case INST_LSWX:
637                         case INST_LSWI:
638                                 if (get_user(val, (u8 __user *)EA))
639                                         return -EFAULT;
640                                 /* first time updating this reg,
641                                  * zero it out */
642                                 if (pos == 0)
643                                         regs->gpr[rT] = 0;
644                                 regs->gpr[rT] |= val << shift;
645                                 break;
646                         case INST_STSWI:
647                         case INST_STSWX:
648                                 val = regs->gpr[rT] >> shift;
649                                 if (put_user(val, (u8 __user *)EA))
650                                         return -EFAULT;
651                                 break;
652                 }
653                 /* move EA to next address */
654                 EA += 1;
655                 num_bytes--;
656
657                 /* manage our position within the register */
658                 if (++pos == 4) {
659                         pos = 0;
660                         if (++rT == 32)
661                                 rT = 0;
662                 }
663         }
664
665         return 0;
666 }
667
668 static int emulate_popcntb_inst(struct pt_regs *regs, u32 instword)
669 {
670         u32 ra,rs;
671         unsigned long tmp;
672
673         ra = (instword >> 16) & 0x1f;
674         rs = (instword >> 21) & 0x1f;
675
676         tmp = regs->gpr[rs];
677         tmp = tmp - ((tmp >> 1) & 0x5555555555555555ULL);
678         tmp = (tmp & 0x3333333333333333ULL) + ((tmp >> 2) & 0x3333333333333333ULL);
679         tmp = (tmp + (tmp >> 4)) & 0x0f0f0f0f0f0f0f0fULL;
680         regs->gpr[ra] = tmp;
681
682         return 0;
683 }
684
685 static int emulate_instruction(struct pt_regs *regs)
686 {
687         u32 instword;
688         u32 rd;
689
690         if (!user_mode(regs) || (regs->msr & MSR_LE))
691                 return -EINVAL;
692         CHECK_FULL_REGS(regs);
693
694         if (get_user(instword, (u32 __user *)(regs->nip)))
695                 return -EFAULT;
696
697         /* Emulate the mfspr rD, PVR. */
698         if ((instword & INST_MFSPR_PVR_MASK) == INST_MFSPR_PVR) {
699                 rd = (instword >> 21) & 0x1f;
700                 regs->gpr[rd] = mfspr(SPRN_PVR);
701                 return 0;
702         }
703
704         /* Emulating the dcba insn is just a no-op.  */
705         if ((instword & INST_DCBA_MASK) == INST_DCBA)
706                 return 0;
707
708         /* Emulate the mcrxr insn.  */
709         if ((instword & INST_MCRXR_MASK) == INST_MCRXR) {
710                 int shift = (instword >> 21) & 0x1c;
711                 unsigned long msk = 0xf0000000UL >> shift;
712
713                 regs->ccr = (regs->ccr & ~msk) | ((regs->xer >> shift) & msk);
714                 regs->xer &= ~0xf0000000UL;
715                 return 0;
716         }
717
718         /* Emulate load/store string insn. */
719         if ((instword & INST_STRING_GEN_MASK) == INST_STRING)
720                 return emulate_string_inst(regs, instword);
721
722         /* Emulate the popcntb (Population Count Bytes) instruction. */
723         if ((instword & INST_POPCNTB_MASK) == INST_POPCNTB) {
724                 return emulate_popcntb_inst(regs, instword);
725         }
726
727         return -EINVAL;
728 }
729
730 /*
731  * Look through the list of trap instructions that are used for BUG(),
732  * BUG_ON() and WARN_ON() and see if we hit one.  At this point we know
733  * that the exception was caused by a trap instruction of some kind.
734  * Returns 1 if we should continue (i.e. it was a WARN_ON) or 0
735  * otherwise.
736  */
737 extern struct bug_entry __start___bug_table[], __stop___bug_table[];
738
739 #ifndef CONFIG_MODULES
740 #define module_find_bug(x)      NULL
741 #endif
742
743 struct bug_entry *find_bug(unsigned long bugaddr)
744 {
745         struct bug_entry *bug;
746
747         for (bug = __start___bug_table; bug < __stop___bug_table; ++bug)
748                 if (bugaddr == bug->bug_addr)
749                         return bug;
750         return module_find_bug(bugaddr);
751 }
752
753 static int check_bug_trap(struct pt_regs *regs)
754 {
755         struct bug_entry *bug;
756         unsigned long addr;
757
758         if (regs->msr & MSR_PR)
759                 return 0;       /* not in kernel */
760         addr = regs->nip;       /* address of trap instruction */
761         if (addr < PAGE_OFFSET)
762                 return 0;
763         bug = find_bug(regs->nip);
764         if (bug == NULL)
765                 return 0;
766         if (bug->line & BUG_WARNING_TRAP) {
767                 /* this is a WARN_ON rather than BUG/BUG_ON */
768                 printk(KERN_ERR "Badness in %s at %s:%ld\n",
769                        bug->function, bug->file,
770                        bug->line & ~BUG_WARNING_TRAP);
771                 dump_stack();
772                 return 1;
773         }
774         printk(KERN_CRIT "kernel BUG in %s at %s:%ld!\n",
775                bug->function, bug->file, bug->line);
776
777         return 0;
778 }
779
780 void __kprobes program_check_exception(struct pt_regs *regs)
781 {
782         unsigned int reason = get_reason(regs);
783         extern int do_mathemu(struct pt_regs *regs);
784
785 #ifdef CONFIG_MATH_EMULATION
786         /* (reason & REASON_ILLEGAL) would be the obvious thing here,
787          * but there seems to be a hardware bug on the 405GP (RevD)
788          * that means ESR is sometimes set incorrectly - either to
789          * ESR_DST (!?) or 0.  In the process of chasing this with the
790          * hardware people - not sure if it can happen on any illegal
791          * instruction or only on FP instructions, whether there is a
792          * pattern to occurences etc. -dgibson 31/Mar/2003 */
793         if (!(reason & REASON_TRAP) && do_mathemu(regs) == 0) {
794                 emulate_single_step(regs);
795                 return;
796         }
797 #endif /* CONFIG_MATH_EMULATION */
798
799         if (reason & REASON_FP) {
800                 /* IEEE FP exception */
801                 parse_fpe(regs);
802                 return;
803         }
804         if (reason & REASON_TRAP) {
805                 /* trap exception */
806                 if (notify_die(DIE_BPT, "breakpoint", regs, 5, 5, SIGTRAP)
807                                 == NOTIFY_STOP)
808                         return;
809                 if (debugger_bpt(regs))
810                         return;
811                 if (check_bug_trap(regs)) {
812                         regs->nip += 4;
813                         return;
814                 }
815                 _exception(SIGTRAP, regs, TRAP_BRKPT, regs->nip);
816                 return;
817         }
818
819         local_irq_enable();
820
821         /* Try to emulate it if we should. */
822         if (reason & (REASON_ILLEGAL | REASON_PRIVILEGED)) {
823                 switch (emulate_instruction(regs)) {
824                 case 0:
825                         regs->nip += 4;
826                         emulate_single_step(regs);
827                         return;
828                 case -EFAULT:
829                         _exception(SIGSEGV, regs, SEGV_MAPERR, regs->nip);
830                         return;
831                 }
832         }
833
834         if (reason & REASON_PRIVILEGED)
835                 _exception(SIGILL, regs, ILL_PRVOPC, regs->nip);
836         else
837                 _exception(SIGILL, regs, ILL_ILLOPC, regs->nip);
838 }
839
840 void alignment_exception(struct pt_regs *regs)
841 {
842         int sig, code, fixed = 0;
843
844         /* we don't implement logging of alignment exceptions */
845         if (!(current->thread.align_ctl & PR_UNALIGN_SIGBUS))
846                 fixed = fix_alignment(regs);
847
848         if (fixed == 1) {
849                 regs->nip += 4; /* skip over emulated instruction */
850                 emulate_single_step(regs);
851                 return;
852         }
853
854         /* Operand address was bad */
855         if (fixed == -EFAULT) {
856                 sig = SIGSEGV;
857                 code = SEGV_ACCERR;
858         } else {
859                 sig = SIGBUS;
860                 code = BUS_ADRALN;
861         }
862         if (user_mode(regs))
863                 _exception(sig, regs, code, regs->dar);
864         else
865                 bad_page_fault(regs, regs->dar, sig);
866 }
867
868 void StackOverflow(struct pt_regs *regs)
869 {
870         printk(KERN_CRIT "Kernel stack overflow in process %p, r1=%lx\n",
871                current, regs->gpr[1]);
872         debugger(regs);
873         show_regs(regs);
874         panic("kernel stack overflow");
875 }
876
877 void nonrecoverable_exception(struct pt_regs *regs)
878 {
879         printk(KERN_ERR "Non-recoverable exception at PC=%lx MSR=%lx\n",
880                regs->nip, regs->msr);
881         debugger(regs);
882         die("nonrecoverable exception", regs, SIGKILL);
883 }
884
885 void trace_syscall(struct pt_regs *regs)
886 {
887         printk("Task: %p(%d), PC: %08lX/%08lX, Syscall: %3ld, Result: %s%ld    %s\n",
888                current, current->pid, regs->nip, regs->link, regs->gpr[0],
889                regs->ccr&0x10000000?"Error=":"", regs->gpr[3], print_tainted());
890 }
891
892 void kernel_fp_unavailable_exception(struct pt_regs *regs)
893 {
894         printk(KERN_EMERG "Unrecoverable FP Unavailable Exception "
895                           "%lx at %lx\n", regs->trap, regs->nip);
896         die("Unrecoverable FP Unavailable Exception", regs, SIGABRT);
897 }
898
899 void altivec_unavailable_exception(struct pt_regs *regs)
900 {
901         if (user_mode(regs)) {
902                 /* A user program has executed an altivec instruction,
903                    but this kernel doesn't support altivec. */
904                 _exception(SIGILL, regs, ILL_ILLOPC, regs->nip);
905                 return;
906         }
907
908         printk(KERN_EMERG "Unrecoverable VMX/Altivec Unavailable Exception "
909                         "%lx at %lx\n", regs->trap, regs->nip);
910         die("Unrecoverable VMX/Altivec Unavailable Exception", regs, SIGABRT);
911 }
912
913 void performance_monitor_exception(struct pt_regs *regs)
914 {
915         perf_irq(regs);
916 }
917
918 #ifdef CONFIG_8xx
919 void SoftwareEmulation(struct pt_regs *regs)
920 {
921         extern int do_mathemu(struct pt_regs *);
922         extern int Soft_emulate_8xx(struct pt_regs *);
923         int errcode;
924
925         CHECK_FULL_REGS(regs);
926
927         if (!user_mode(regs)) {
928                 debugger(regs);
929                 die("Kernel Mode Software FPU Emulation", regs, SIGFPE);
930         }
931
932 #ifdef CONFIG_MATH_EMULATION
933         errcode = do_mathemu(regs);
934 #else
935         errcode = Soft_emulate_8xx(regs);
936 #endif
937         if (errcode) {
938                 if (errcode > 0)
939                         _exception(SIGFPE, regs, 0, 0);
940                 else if (errcode == -EFAULT)
941                         _exception(SIGSEGV, regs, 0, 0);
942                 else
943                         _exception(SIGILL, regs, ILL_ILLOPC, regs->nip);
944         } else
945                 emulate_single_step(regs);
946 }
947 #endif /* CONFIG_8xx */
948
949 #if defined(CONFIG_40x) || defined(CONFIG_BOOKE)
950
951 void DebugException(struct pt_regs *regs, unsigned long debug_status)
952 {
953         if (debug_status & DBSR_IC) {   /* instruction completion */
954                 regs->msr &= ~MSR_DE;
955                 if (user_mode(regs)) {
956                         current->thread.dbcr0 &= ~DBCR0_IC;
957                 } else {
958                         /* Disable instruction completion */
959                         mtspr(SPRN_DBCR0, mfspr(SPRN_DBCR0) & ~DBCR0_IC);
960                         /* Clear the instruction completion event */
961                         mtspr(SPRN_DBSR, DBSR_IC);
962                         if (debugger_sstep(regs))
963                                 return;
964                 }
965                 _exception(SIGTRAP, regs, TRAP_TRACE, 0);
966         }
967 }
968 #endif /* CONFIG_4xx || CONFIG_BOOKE */
969
970 #if !defined(CONFIG_TAU_INT)
971 void TAUException(struct pt_regs *regs)
972 {
973         printk("TAU trap at PC: %lx, MSR: %lx, vector=%lx    %s\n",
974                regs->nip, regs->msr, regs->trap, print_tainted());
975 }
976 #endif /* CONFIG_INT_TAU */
977
978 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
979 void altivec_assist_exception(struct pt_regs *regs)
980 {
981         int err;
982
983         if (!user_mode(regs)) {
984                 printk(KERN_EMERG "VMX/Altivec assist exception in kernel mode"
985                        " at %lx\n", regs->nip);
986                 die("Kernel VMX/Altivec assist exception", regs, SIGILL);
987         }
988
989         flush_altivec_to_thread(current);
990
991         err = emulate_altivec(regs);
992         if (err == 0) {
993                 regs->nip += 4;         /* skip emulated instruction */
994                 emulate_single_step(regs);
995                 return;
996         }
997
998         if (err == -EFAULT) {
999                 /* got an error reading the instruction */
1000                 _exception(SIGSEGV, regs, SEGV_ACCERR, regs->nip);
1001         } else {
1002                 /* didn't recognize the instruction */
1003                 /* XXX quick hack for now: set the non-Java bit in the VSCR */
1004                 if (printk_ratelimit())
1005                         printk(KERN_ERR "Unrecognized altivec instruction "
1006                                "in %s at %lx\n", current->comm, regs->nip);
1007                 current->thread.vscr.u[3] |= 0x10000;
1008         }
1009 }
1010 #endif /* CONFIG_ALTIVEC */
1011
1012 #ifdef CONFIG_FSL_BOOKE
1013 void CacheLockingException(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
1014                            unsigned long error_code)
1015 {
1016         /* We treat cache locking instructions from the user
1017          * as priv ops, in the future we could try to do
1018          * something smarter
1019          */
1020         if (error_code & (ESR_DLK|ESR_ILK))
1021                 _exception(SIGILL, regs, ILL_PRVOPC, regs->nip);
1022         return;
1023 }
1024 #endif /* CONFIG_FSL_BOOKE */
1025
1026 #ifdef CONFIG_SPE
1027 void SPEFloatingPointException(struct pt_regs *regs)
1028 {
1029         unsigned long spefscr;
1030         int fpexc_mode;
1031         int code = 0;
1032
1033         spefscr = current->thread.spefscr;
1034         fpexc_mode = current->thread.fpexc_mode;
1035
1036         /* Hardware does not neccessarily set sticky
1037          * underflow/overflow/invalid flags */
1038         if ((spefscr & SPEFSCR_FOVF) && (fpexc_mode & PR_FP_EXC_OVF)) {
1039                 code = FPE_FLTOVF;
1040                 spefscr |= SPEFSCR_FOVFS;
1041         }
1042         else if ((spefscr & SPEFSCR_FUNF) && (fpexc_mode & PR_FP_EXC_UND)) {
1043                 code = FPE_FLTUND;
1044                 spefscr |= SPEFSCR_FUNFS;
1045         }
1046         else if ((spefscr & SPEFSCR_FDBZ) && (fpexc_mode & PR_FP_EXC_DIV))
1047                 code = FPE_FLTDIV;
1048         else if ((spefscr & SPEFSCR_FINV) && (fpexc_mode & PR_FP_EXC_INV)) {
1049                 code = FPE_FLTINV;
1050                 spefscr |= SPEFSCR_FINVS;
1051         }
1052         else if ((spefscr & (SPEFSCR_FG | SPEFSCR_FX)) && (fpexc_mode & PR_FP_EXC_RES))
1053                 code = FPE_FLTRES;
1054
1055         current->thread.spefscr = spefscr;
1056
1057         _exception(SIGFPE, regs, code, regs->nip);
1058         return;
1059 }
1060 #endif
1061
1062 /*
1063  * We enter here if we get an unrecoverable exception, that is, one
1064  * that happened at a point where the RI (recoverable interrupt) bit
1065  * in the MSR is 0.  This indicates that SRR0/1 are live, and that
1066  * we therefore lost state by taking this exception.
1067  */
1068 void unrecoverable_exception(struct pt_regs *regs)
1069 {
1070         printk(KERN_EMERG "Unrecoverable exception %lx at %lx\n",
1071                regs->trap, regs->nip);
1072         die("Unrecoverable exception", regs, SIGABRT);
1073 }
1074
1075 #ifdef CONFIG_BOOKE_WDT
1076 /*
1077  * Default handler for a Watchdog exception,
1078  * spins until a reboot occurs
1079  */
1080 void __attribute__ ((weak)) WatchdogHandler(struct pt_regs *regs)
1081 {
1082         /* Generic WatchdogHandler, implement your own */
1083         mtspr(SPRN_TCR, mfspr(SPRN_TCR)&(~TCR_WIE));
1084         return;
1085 }
1086
1087 void WatchdogException(struct pt_regs *regs)
1088 {
1089         printk (KERN_EMERG "PowerPC Book-E Watchdog Exception\n");
1090         WatchdogHandler(regs);
1091 }
1092 #endif
1093
1094 /*
1095  * We enter here if we discover during exception entry that we are
1096  * running in supervisor mode with a userspace value in the stack pointer.
1097  */
1098 void kernel_bad_stack(struct pt_regs *regs)
1099 {
1100         printk(KERN_EMERG "Bad kernel stack pointer %lx at %lx\n",
1101                regs->gpr[1], regs->nip);
1102         die("Bad kernel stack pointer", regs, SIGABRT);
1103 }
1104
1105 void __init trap_init(void)
1106 {
1107 }