dump_stack: consolidate dump_stack() implementations and unify their behaviors
[linux-3.10.git] / arch / xtensa / kernel / traps.c
1 /*
2  * arch/xtensa/kernel/traps.c
3  *
4  * Exception handling.
5  *
6  * Derived from code with the following copyrights:
7  * Copyright (C) 1994 - 1999 by Ralf Baechle
8  * Modified for R3000 by Paul M. Antoine, 1995, 1996
9  * Complete output from die() by Ulf Carlsson, 1998
10  * Copyright (C) 1999 Silicon Graphics, Inc.
11  *
12  * Essentially rewritten for the Xtensa architecture port.
13  *
14  * Copyright (C) 2001 - 2005 Tensilica Inc.
15  *
16  * Joe Taylor   <joe@tensilica.com, joetylr@yahoo.com>
17  * Chris Zankel <chris@zankel.net>
18  * Marc Gauthier<marc@tensilica.com, marc@alumni.uwaterloo.ca>
19  * Kevin Chea
20  *
21  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
22  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
23  * for more details.
24  */
25
26 #include <linux/kernel.h>
27 #include <linux/sched.h>
28 #include <linux/init.h>
29 #include <linux/module.h>
30 #include <linux/stringify.h>
31 #include <linux/kallsyms.h>
32 #include <linux/delay.h>
33 #include <linux/hardirq.h>
34
35 #include <asm/ptrace.h>
36 #include <asm/timex.h>
37 #include <asm/uaccess.h>
38 #include <asm/pgtable.h>
39 #include <asm/processor.h>
40 #include <asm/traps.h>
41
42 #ifdef CONFIG_KGDB
43 extern int gdb_enter;
44 extern int return_from_debug_flag;
45 #endif
46
47 /*
48  * Machine specific interrupt handlers
49  */
50
51 extern void kernel_exception(void);
52 extern void user_exception(void);
53
54 extern void fast_syscall_kernel(void);
55 extern void fast_syscall_user(void);
56 extern void fast_alloca(void);
57 extern void fast_unaligned(void);
58 extern void fast_second_level_miss(void);
59 extern void fast_store_prohibited(void);
60 extern void fast_coprocessor(void);
61
62 extern void do_illegal_instruction (struct pt_regs*);
63 extern void do_interrupt (struct pt_regs*);
64 extern void do_unaligned_user (struct pt_regs*);
65 extern void do_multihit (struct pt_regs*, unsigned long);
66 extern void do_page_fault (struct pt_regs*, unsigned long);
67 extern void do_debug (struct pt_regs*);
68 extern void system_call (struct pt_regs*);
69
70 /*
71  * The vector table must be preceded by a save area (which
72  * implies it must be in RAM, unless one places RAM immediately
73  * before a ROM and puts the vector at the start of the ROM (!))
74  */
75
76 #define KRNL            0x01
77 #define USER            0x02
78
79 #define COPROCESSOR(x)                                                  \
80 { EXCCAUSE_COPROCESSOR ## x ## _DISABLED, USER, fast_coprocessor }
81
82 typedef struct {
83         int cause;
84         int fast;
85         void* handler;
86 } dispatch_init_table_t;
87
88 static dispatch_init_table_t __initdata dispatch_init_table[] = {
89
90 { EXCCAUSE_ILLEGAL_INSTRUCTION, 0,         do_illegal_instruction},
91 { EXCCAUSE_SYSTEM_CALL,         KRNL,      fast_syscall_kernel },
92 { EXCCAUSE_SYSTEM_CALL,         USER,      fast_syscall_user },
93 { EXCCAUSE_SYSTEM_CALL,         0,         system_call },
94 /* EXCCAUSE_INSTRUCTION_FETCH unhandled */
95 /* EXCCAUSE_LOAD_STORE_ERROR unhandled*/
96 { EXCCAUSE_LEVEL1_INTERRUPT,    0,         do_interrupt },
97 { EXCCAUSE_ALLOCA,              USER|KRNL, fast_alloca },
98 /* EXCCAUSE_INTEGER_DIVIDE_BY_ZERO unhandled */
99 /* EXCCAUSE_PRIVILEGED unhandled */
100 #if XCHAL_UNALIGNED_LOAD_EXCEPTION || XCHAL_UNALIGNED_STORE_EXCEPTION
101 #ifdef CONFIG_XTENSA_UNALIGNED_USER
102 { EXCCAUSE_UNALIGNED,           USER,      fast_unaligned },
103 #else
104 { EXCCAUSE_UNALIGNED,           0,         do_unaligned_user },
105 #endif
106 { EXCCAUSE_UNALIGNED,           KRNL,      fast_unaligned },
107 #endif
108 #ifdef CONFIG_MMU
109 { EXCCAUSE_ITLB_MISS,           0,         do_page_fault },
110 { EXCCAUSE_ITLB_MISS,           USER|KRNL, fast_second_level_miss},
111 { EXCCAUSE_ITLB_MULTIHIT,               0,         do_multihit },
112 { EXCCAUSE_ITLB_PRIVILEGE,      0,         do_page_fault },
113 /* EXCCAUSE_SIZE_RESTRICTION unhandled */
114 { EXCCAUSE_FETCH_CACHE_ATTRIBUTE,       0,         do_page_fault },
115 { EXCCAUSE_DTLB_MISS,           USER|KRNL, fast_second_level_miss},
116 { EXCCAUSE_DTLB_MISS,           0,         do_page_fault },
117 { EXCCAUSE_DTLB_MULTIHIT,               0,         do_multihit },
118 { EXCCAUSE_DTLB_PRIVILEGE,      0,         do_page_fault },
119 /* EXCCAUSE_DTLB_SIZE_RESTRICTION unhandled */
120 { EXCCAUSE_STORE_CACHE_ATTRIBUTE,       USER|KRNL, fast_store_prohibited },
121 { EXCCAUSE_STORE_CACHE_ATTRIBUTE,       0,         do_page_fault },
122 { EXCCAUSE_LOAD_CACHE_ATTRIBUTE,        0,         do_page_fault },
123 #endif /* CONFIG_MMU */
124 /* XCCHAL_EXCCAUSE_FLOATING_POINT unhandled */
125 #if XTENSA_HAVE_COPROCESSOR(0)
126 COPROCESSOR(0),
127 #endif
128 #if XTENSA_HAVE_COPROCESSOR(1)
129 COPROCESSOR(1),
130 #endif
131 #if XTENSA_HAVE_COPROCESSOR(2)
132 COPROCESSOR(2),
133 #endif
134 #if XTENSA_HAVE_COPROCESSOR(3)
135 COPROCESSOR(3),
136 #endif
137 #if XTENSA_HAVE_COPROCESSOR(4)
138 COPROCESSOR(4),
139 #endif
140 #if XTENSA_HAVE_COPROCESSOR(5)
141 COPROCESSOR(5),
142 #endif
143 #if XTENSA_HAVE_COPROCESSOR(6)
144 COPROCESSOR(6),
145 #endif
146 #if XTENSA_HAVE_COPROCESSOR(7)
147 COPROCESSOR(7),
148 #endif
149 { EXCCAUSE_MAPPED_DEBUG,                0,              do_debug },
150 { -1, -1, 0 }
151
152 };
153
154 /* The exception table <exc_table> serves two functions:
155  * 1. it contains three dispatch tables (fast_user, fast_kernel, default-c)
156  * 2. it is a temporary memory buffer for the exception handlers.
157  */
158
159 unsigned long exc_table[EXC_TABLE_SIZE/4];
160
161 void die(const char*, struct pt_regs*, long);
162
163 static inline void
164 __die_if_kernel(const char *str, struct pt_regs *regs, long err)
165 {
166         if (!user_mode(regs))
167                 die(str, regs, err);
168 }
169
170 /*
171  * Unhandled Exceptions. Kill user task or panic if in kernel space.
172  */
173
174 void do_unhandled(struct pt_regs *regs, unsigned long exccause)
175 {
176         __die_if_kernel("Caught unhandled exception - should not happen",
177                         regs, SIGKILL);
178
179         /* If in user mode, send SIGILL signal to current process */
180         printk("Caught unhandled exception in '%s' "
181                "(pid = %d, pc = %#010lx) - should not happen\n"
182                "\tEXCCAUSE is %ld\n",
183                current->comm, task_pid_nr(current), regs->pc, exccause);
184         force_sig(SIGILL, current);
185 }
186
187 /*
188  * Multi-hit exception. This if fatal!
189  */
190
191 void do_multihit(struct pt_regs *regs, unsigned long exccause)
192 {
193         die("Caught multihit exception", regs, SIGKILL);
194 }
195
196 /*
197  * IRQ handler.
198  * PS.INTLEVEL is the current IRQ priority level.
199  */
200
201 extern void do_IRQ(int, struct pt_regs *);
202
203 void do_interrupt(struct pt_regs *regs)
204 {
205         static const unsigned int_level_mask[] = {
206                 0,
207                 XCHAL_INTLEVEL1_MASK,
208                 XCHAL_INTLEVEL2_MASK,
209                 XCHAL_INTLEVEL3_MASK,
210                 XCHAL_INTLEVEL4_MASK,
211                 XCHAL_INTLEVEL5_MASK,
212                 XCHAL_INTLEVEL6_MASK,
213                 XCHAL_INTLEVEL7_MASK,
214         };
215         unsigned level = get_sr(ps) & PS_INTLEVEL_MASK;
216
217         if (WARN_ON_ONCE(level >= ARRAY_SIZE(int_level_mask)))
218                 return;
219
220         for (;;) {
221                 unsigned intread = get_sr(interrupt);
222                 unsigned intenable = get_sr(intenable);
223                 unsigned int_at_level = intread & intenable &
224                         int_level_mask[level];
225
226                 if (!int_at_level)
227                         return;
228
229                 /*
230                  * Clear the interrupt before processing, in case it's
231                  *  edge-triggered or software-generated
232                  */
233                 while (int_at_level) {
234                         unsigned i = __ffs(int_at_level);
235                         unsigned mask = 1 << i;
236
237                         int_at_level ^= mask;
238                         set_sr(mask, intclear);
239                         do_IRQ(i, regs);
240                 }
241         }
242 }
243
244 /*
245  * Illegal instruction. Fatal if in kernel space.
246  */
247
248 void
249 do_illegal_instruction(struct pt_regs *regs)
250 {
251         __die_if_kernel("Illegal instruction in kernel", regs, SIGKILL);
252
253         /* If in user mode, send SIGILL signal to current process. */
254
255         printk("Illegal Instruction in '%s' (pid = %d, pc = %#010lx)\n",
256             current->comm, task_pid_nr(current), regs->pc);
257         force_sig(SIGILL, current);
258 }
259
260
261 /*
262  * Handle unaligned memory accesses from user space. Kill task.
263  *
264  * If CONFIG_UNALIGNED_USER is not set, we don't allow unaligned memory
265  * accesses causes from user space.
266  */
267
268 #if XCHAL_UNALIGNED_LOAD_EXCEPTION || XCHAL_UNALIGNED_STORE_EXCEPTION
269 #ifndef CONFIG_XTENSA_UNALIGNED_USER
270 void
271 do_unaligned_user (struct pt_regs *regs)
272 {
273         siginfo_t info;
274
275         __die_if_kernel("Unhandled unaligned exception in kernel",
276                         regs, SIGKILL);
277
278         current->thread.bad_vaddr = regs->excvaddr;
279         current->thread.error_code = -3;
280         printk("Unaligned memory access to %08lx in '%s' "
281                "(pid = %d, pc = %#010lx)\n",
282                regs->excvaddr, current->comm, task_pid_nr(current), regs->pc);
283         info.si_signo = SIGBUS;
284         info.si_errno = 0;
285         info.si_code = BUS_ADRALN;
286         info.si_addr = (void *) regs->excvaddr;
287         force_sig_info(SIGSEGV, &info, current);
288
289 }
290 #endif
291 #endif
292
293 void
294 do_debug(struct pt_regs *regs)
295 {
296 #ifdef CONFIG_KGDB
297         /* If remote debugging is configured AND enabled, we give control to
298          * kgdb.  Otherwise, we fall through, perhaps giving control to the
299          * native debugger.
300          */
301
302         if (gdb_enter) {
303                 extern void gdb_handle_exception(struct pt_regs *);
304                 gdb_handle_exception(regs);
305                 return_from_debug_flag = 1;
306                 return;
307         }
308 #endif
309
310         __die_if_kernel("Breakpoint in kernel", regs, SIGKILL);
311
312         /* If in user mode, send SIGTRAP signal to current process */
313
314         force_sig(SIGTRAP, current);
315 }
316
317
318 /* Set exception C handler - for temporary use when probing exceptions */
319
320 void * __init trap_set_handler(int cause, void *handler)
321 {
322         unsigned long *entry = &exc_table[EXC_TABLE_DEFAULT / 4 + cause];
323         void *previous = (void *)*entry;
324         *entry = (unsigned long)handler;
325         return previous;
326 }
327
328
329 /*
330  * Initialize dispatch tables.
331  *
332  * The exception vectors are stored compressed the __init section in the
333  * dispatch_init_table. This function initializes the following three tables
334  * from that compressed table:
335  * - fast user          first dispatch table for user exceptions
336  * - fast kernel        first dispatch table for kernel exceptions
337  * - default C-handler  C-handler called by the default fast handler.
338  *
339  * See vectors.S for more details.
340  */
341
342 #define set_handler(idx,handler) (exc_table[idx] = (unsigned long) (handler))
343
344 void __init trap_init(void)
345 {
346         int i;
347
348         /* Setup default vectors. */
349
350         for(i = 0; i < 64; i++) {
351                 set_handler(EXC_TABLE_FAST_USER/4   + i, user_exception);
352                 set_handler(EXC_TABLE_FAST_KERNEL/4 + i, kernel_exception);
353                 set_handler(EXC_TABLE_DEFAULT/4 + i, do_unhandled);
354         }
355
356         /* Setup specific handlers. */
357
358         for(i = 0; dispatch_init_table[i].cause >= 0; i++) {
359
360                 int fast = dispatch_init_table[i].fast;
361                 int cause = dispatch_init_table[i].cause;
362                 void *handler = dispatch_init_table[i].handler;
363
364                 if (fast == 0)
365                         set_handler (EXC_TABLE_DEFAULT/4 + cause, handler);
366                 if (fast && fast & USER)
367                         set_handler (EXC_TABLE_FAST_USER/4 + cause, handler);
368                 if (fast && fast & KRNL)
369                         set_handler (EXC_TABLE_FAST_KERNEL/4 + cause, handler);
370         }
371
372         /* Initialize EXCSAVE_1 to hold the address of the exception table. */
373
374         i = (unsigned long)exc_table;
375         __asm__ __volatile__("wsr  %0, excsave1\n" : : "a" (i));
376 }
377
378 /*
379  * This function dumps the current valid window frame and other base registers.
380  */
381
382 void show_regs(struct pt_regs * regs)
383 {
384         int i, wmask;
385
386         wmask = regs->wmask & ~1;
387
388         for (i = 0; i < 16; i++) {
389                 if ((i % 8) == 0)
390                         printk(KERN_INFO "a%02d:", i);
391                 printk(KERN_CONT " %08lx", regs->areg[i]);
392         }
393         printk(KERN_CONT "\n");
394
395         printk("pc: %08lx, ps: %08lx, depc: %08lx, excvaddr: %08lx\n",
396                regs->pc, regs->ps, regs->depc, regs->excvaddr);
397         printk("lbeg: %08lx, lend: %08lx lcount: %08lx, sar: %08lx\n",
398                regs->lbeg, regs->lend, regs->lcount, regs->sar);
399         if (user_mode(regs))
400                 printk("wb: %08lx, ws: %08lx, wmask: %08lx, syscall: %ld\n",
401                        regs->windowbase, regs->windowstart, regs->wmask,
402                        regs->syscall);
403 }
404
405 static __always_inline unsigned long *stack_pointer(struct task_struct *task)
406 {
407         unsigned long *sp;
408
409         if (!task || task == current)
410                 __asm__ __volatile__ ("mov %0, a1\n" : "=a"(sp));
411         else
412                 sp = (unsigned long *)task->thread.sp;
413
414         return sp;
415 }
416
417 void show_trace(struct task_struct *task, unsigned long *sp)
418 {
419         unsigned long a0, a1, pc;
420         unsigned long sp_start, sp_end;
421
422         if (sp)
423                 a1 = (unsigned long)sp;
424         else
425                 a1 = (unsigned long)stack_pointer(task);
426
427         sp_start = a1 & ~(THREAD_SIZE-1);
428         sp_end = sp_start + THREAD_SIZE;
429
430         printk("Call Trace:");
431 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
432         printk("\n");
433 #endif
434         spill_registers();
435
436         while (a1 > sp_start && a1 < sp_end) {
437                 sp = (unsigned long*)a1;
438
439                 a0 = *(sp - 4);
440                 a1 = *(sp - 3);
441
442                 if (a1 <= (unsigned long) sp)
443                         break;
444
445                 pc = MAKE_PC_FROM_RA(a0, a1);
446
447                 if (kernel_text_address(pc)) {
448                         printk(" [<%08lx>] ", pc);
449                         print_symbol("%s\n", pc);
450                 }
451         }
452         printk("\n");
453 }
454
455 /*
456  * This routine abuses get_user()/put_user() to reference pointers
457  * with at least a bit of error checking ...
458  */
459
460 static int kstack_depth_to_print = 24;
461
462 void show_stack(struct task_struct *task, unsigned long *sp)
463 {
464         int i = 0;
465         unsigned long *stack;
466
467         if (!sp)
468                 sp = stack_pointer(task);
469         stack = sp;
470
471         printk("\nStack: ");
472
473         for (i = 0; i < kstack_depth_to_print; i++) {
474                 if (kstack_end(sp))
475                         break;
476                 if (i && ((i % 8) == 0))
477                         printk("\n       ");
478                 printk("%08lx ", *sp++);
479         }
480         printk("\n");
481         show_trace(task, stack);
482 }
483
484 void show_code(unsigned int *pc)
485 {
486         long i;
487
488         printk("\nCode:");
489
490         for(i = -3 ; i < 6 ; i++) {
491                 unsigned long insn;
492                 if (__get_user(insn, pc + i)) {
493                         printk(" (Bad address in pc)\n");
494                         break;
495                 }
496                 printk("%c%08lx%c",(i?' ':'<'),insn,(i?' ':'>'));
497         }
498 }
499
500 DEFINE_SPINLOCK(die_lock);
501
502 void die(const char * str, struct pt_regs * regs, long err)
503 {
504         static int die_counter;
505         int nl = 0;
506
507         console_verbose();
508         spin_lock_irq(&die_lock);
509
510         printk("%s: sig: %ld [#%d]\n", str, err, ++die_counter);
511 #ifdef CONFIG_PREEMPT
512         printk("PREEMPT ");
513         nl = 1;
514 #endif
515         if (nl)
516                 printk("\n");
517         show_regs(regs);
518         if (!user_mode(regs))
519                 show_stack(NULL, (unsigned long*)regs->areg[1]);
520
521         add_taint(TAINT_DIE, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
522         spin_unlock_irq(&die_lock);
523
524         if (in_interrupt())
525                 panic("Fatal exception in interrupt");
526
527         if (panic_on_oops)
528                 panic("Fatal exception");
529
530         do_exit(err);
531 }