[PATCH] xtensa: Architecture support for Tensilica Xtensa Part 3
[linux-2.6.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
33 #include <asm/ptrace.h>
34 #include <asm/timex.h>
35 #include <asm/uaccess.h>
36 #include <asm/pgtable.h>
37 #include <asm/processor.h>
38
39 #ifdef CONFIG_KGDB
40 extern int gdb_enter;
41 extern int return_from_debug_flag;
42 #endif
43
44 /*
45  * Machine specific interrupt handlers
46  */
47
48 extern void kernel_exception(void);
49 extern void user_exception(void);
50
51 extern void fast_syscall_kernel(void);
52 extern void fast_syscall_user(void);
53 extern void fast_alloca(void);
54 extern void fast_unaligned(void);
55 extern void fast_second_level_miss(void);
56 extern void fast_store_prohibited(void);
57 extern void fast_coprocessor(void);
58
59 extern void do_illegal_instruction (struct pt_regs*);
60 extern void do_interrupt (struct pt_regs*);
61 extern void do_unaligned_user (struct pt_regs*);
62 extern void do_multihit (struct pt_regs*, unsigned long);
63 extern void do_page_fault (struct pt_regs*, unsigned long);
64 extern void do_debug (struct pt_regs*);
65 extern void system_call (struct pt_regs*);
66
67 /*
68  * The vector table must be preceded by a save area (which
69  * implies it must be in RAM, unless one places RAM immediately
70  * before a ROM and puts the vector at the start of the ROM (!))
71  */
72
73 #define KRNL            0x01
74 #define USER            0x02
75
76 #define COPROCESSOR(x)                                                  \
77 { XCHAL_EXCCAUSE_COPROCESSOR ## x ## _DISABLED, USER, fast_coprocessor }
78
79 typedef struct {
80         int cause;
81         int fast;
82         void* handler;
83 } dispatch_init_table_t;
84
85 dispatch_init_table_t __init dispatch_init_table[] = {
86
87 { XCHAL_EXCCAUSE_ILLEGAL_INSTRUCTION,   0,         do_illegal_instruction},
88 { XCHAL_EXCCAUSE_SYSTEM_CALL,           KRNL,      fast_syscall_kernel },
89 { XCHAL_EXCCAUSE_SYSTEM_CALL,           USER,      fast_syscall_user },
90 { XCHAL_EXCCAUSE_SYSTEM_CALL,           0,         system_call },
91 /* XCHAL_EXCCAUSE_INSTRUCTION_FETCH unhandled */
92 /* XCHAL_EXCCAUSE_LOAD_STORE_ERROR unhandled*/
93 { XCHAL_EXCCAUSE_LEVEL1_INTERRUPT,      0,         do_interrupt },
94 { XCHAL_EXCCAUSE_ALLOCA,                USER|KRNL, fast_alloca },
95 /* XCHAL_EXCCAUSE_INTEGER_DIVIDE_BY_ZERO unhandled */
96 /* XCHAL_EXCCAUSE_PRIVILEGED unhandled */
97 #if XCHAL_UNALIGNED_LOAD_EXCEPTION || XCHAL_UNALIGNED_STORE_EXCEPTION
98 #ifdef CONFIG_UNALIGNED_USER
99 { XCHAL_EXCCAUSE_UNALIGNED,             USER,      fast_unaligned },
100 #else
101 { XCHAL_EXCCAUSE_UNALIGNED,             0,         do_unaligned_user },
102 #endif
103 { XCHAL_EXCCAUSE_UNALIGNED,             KRNL,      fast_unaligned },
104 #endif
105 { XCHAL_EXCCAUSE_ITLB_MISS,             0,         do_page_fault },
106 { XCHAL_EXCCAUSE_ITLB_MISS,             USER|KRNL, fast_second_level_miss},
107 { XCHAL_EXCCAUSE_ITLB_MULTIHIT,         0,         do_multihit },
108 { XCHAL_EXCCAUSE_ITLB_PRIVILEGE,        0,         do_page_fault },
109 /* XCHAL_EXCCAUSE_SIZE_RESTRICTION unhandled */
110 { XCHAL_EXCCAUSE_FETCH_CACHE_ATTRIBUTE, 0,         do_page_fault },
111 { XCHAL_EXCCAUSE_DTLB_MISS,             USER|KRNL, fast_second_level_miss},
112 { XCHAL_EXCCAUSE_DTLB_MISS,             0,         do_page_fault },
113 { XCHAL_EXCCAUSE_DTLB_MULTIHIT,         0,         do_multihit },
114 { XCHAL_EXCCAUSE_DTLB_PRIVILEGE,        0,         do_page_fault },
115 /* XCHAL_EXCCAUSE_DTLB_SIZE_RESTRICTION unhandled */
116 { XCHAL_EXCCAUSE_STORE_CACHE_ATTRIBUTE, USER|KRNL, fast_store_prohibited },
117 { XCHAL_EXCCAUSE_STORE_CACHE_ATTRIBUTE, 0,         do_page_fault },
118 { XCHAL_EXCCAUSE_LOAD_CACHE_ATTRIBUTE,  0,         do_page_fault },
119 /* XCCHAL_EXCCAUSE_FLOATING_POINT unhandled */
120 #if (XCHAL_CP_MASK & 1)
121 COPROCESSOR(0),
122 #endif
123 #if (XCHAL_CP_MASK & 2)
124 COPROCESSOR(1),
125 #endif
126 #if (XCHAL_CP_MASK & 4)
127 COPROCESSOR(2),
128 #endif
129 #if (XCHAL_CP_MASK & 8)
130 COPROCESSOR(3),
131 #endif
132 #if (XCHAL_CP_MASK & 16)
133 COPROCESSOR(4),
134 #endif
135 #if (XCHAL_CP_MASK & 32)
136 COPROCESSOR(5),
137 #endif
138 #if (XCHAL_CP_MASK & 64)
139 COPROCESSOR(6),
140 #endif
141 #if (XCHAL_CP_MASK & 128)
142 COPROCESSOR(7),
143 #endif
144 { EXCCAUSE_MAPPED_DEBUG,                0,              do_debug },
145 { -1, -1, 0 }
146
147 };
148
149 /* The exception table <exc_table> serves two functions:
150  * 1. it contains three dispatch tables (fast_user, fast_kernel, default-c)
151  * 2. it is a temporary memory buffer for the exception handlers.
152  */
153
154 unsigned long exc_table[EXC_TABLE_SIZE/4];
155
156 void die(const char*, struct pt_regs*, long);
157
158 static inline void
159 __die_if_kernel(const char *str, struct pt_regs *regs, long err)
160 {
161         if (!user_mode(regs))
162                 die(str, regs, err);
163 }
164
165 /*
166  * Unhandled Exceptions. Kill user task or panic if in kernel space.
167  */
168
169 void do_unhandled(struct pt_regs *regs, unsigned long exccause)
170 {
171         __die_if_kernel("Caught unhandled exception - should not happen",
172                         regs, SIGKILL);
173
174         /* If in user mode, send SIGILL signal to current process */
175         printk("Caught unhandled exception in '%s' "
176                "(pid = %d, pc = %#010lx) - should not happen\n"
177                "\tEXCCAUSE is %ld\n",
178                current->comm, current->pid, regs->pc, exccause);
179         force_sig(SIGILL, current);
180 }
181
182 /*
183  * Multi-hit exception. This if fatal!
184  */
185
186 void do_multihit(struct pt_regs *regs, unsigned long exccause)
187 {
188         die("Caught multihit exception", regs, SIGKILL);
189 }
190
191 /*
192  * Level-1 interrupt.
193  * We currently have no priority encoding.
194  */
195
196 unsigned long ignored_level1_interrupts;
197 extern void do_IRQ(int, struct pt_regs *);
198
199 void do_interrupt (struct pt_regs *regs)
200 {
201         unsigned long intread = get_sr (INTREAD);
202         unsigned long intenable = get_sr (INTENABLE);
203         int i, mask;
204
205         /* Handle all interrupts (no priorities).
206          * (Clear the interrupt before processing, in case it's
207          *  edge-triggered or software-generated)
208          */
209
210         for (i=0, mask = 1; i < XCHAL_NUM_INTERRUPTS; i++, mask <<= 1) {
211                 if (mask & (intread & intenable)) {
212                         set_sr (mask, INTCLEAR);
213                         do_IRQ (i,regs);
214                 }
215         }
216 }
217
218 /*
219  * Illegal instruction. Fatal if in kernel space.
220  */
221
222 void
223 do_illegal_instruction(struct pt_regs *regs)
224 {
225         __die_if_kernel("Illegal instruction in kernel", regs, SIGKILL);
226
227         /* If in user mode, send SIGILL signal to current process. */
228
229         printk("Illegal Instruction in '%s' (pid = %d, pc = %#010lx)\n",
230             current->comm, current->pid, regs->pc);
231         force_sig(SIGILL, current);
232 }
233
234
235 /*
236  * Handle unaligned memory accesses from user space. Kill task.
237  *
238  * If CONFIG_UNALIGNED_USER is not set, we don't allow unaligned memory
239  * accesses causes from user space.
240  */
241
242 #if XCHAL_UNALIGNED_LOAD_EXCEPTION || XCHAL_UNALIGNED_STORE_EXCEPTION
243 #ifndef CONFIG_UNALIGNED_USER
244 void
245 do_unaligned_user (struct pt_regs *regs)
246 {
247         siginfo_t info;
248
249         __die_if_kernel("Unhandled unaligned exception in kernel",
250                         regs, SIGKILL);
251
252         current->thread.bad_vaddr = regs->excvaddr;
253         current->thread.error_code = -3;
254         printk("Unaligned memory access to %08lx in '%s' "
255                "(pid = %d, pc = %#010lx)\n",
256                regs->excvaddr, current->comm, current->pid, regs->pc);
257         info.si_signo = SIGBUS;
258         info.si_errno = 0;
259         info.si_code = BUS_ADRALN;
260         info.si_addr = (void *) regs->excvaddr;
261         force_sig_info(SIGSEGV, &info, current);
262
263 }
264 #endif
265 #endif
266
267 void
268 do_debug(struct pt_regs *regs)
269 {
270 #ifdef CONFIG_KGDB
271         /* If remote debugging is configured AND enabled, we give control to
272          * kgdb.  Otherwise, we fall through, perhaps giving control to the
273          * native debugger.
274          */
275
276         if (gdb_enter) {
277                 extern void gdb_handle_exception(struct pt_regs *);
278                 gdb_handle_exception(regs);
279                 return_from_debug_flag = 1;
280                 return;
281         }
282 #endif
283
284         __die_if_kernel("Breakpoint in kernel", regs, SIGKILL);
285
286         /* If in user mode, send SIGTRAP signal to current process */
287
288         force_sig(SIGTRAP, current);
289 }
290
291
292 /*
293  * Initialize dispatch tables.
294  *
295  * The exception vectors are stored compressed the __init section in the
296  * dispatch_init_table. This function initializes the following three tables
297  * from that compressed table:
298  * - fast user          first dispatch table for user exceptions
299  * - fast kernel        first dispatch table for kernel exceptions
300  * - default C-handler  C-handler called by the default fast handler.
301  *
302  * See vectors.S for more details.
303  */
304
305 #define set_handler(idx,handler) (exc_table[idx] = (unsigned long) (handler))
306
307 void trap_init(void)
308 {
309         int i;
310
311         /* Setup default vectors. */
312
313         for(i = 0; i < 64; i++) {
314                 set_handler(EXC_TABLE_FAST_USER/4   + i, user_exception);
315                 set_handler(EXC_TABLE_FAST_KERNEL/4 + i, kernel_exception);
316                 set_handler(EXC_TABLE_DEFAULT/4 + i, do_unhandled);
317         }
318
319         /* Setup specific handlers. */
320
321         for(i = 0; dispatch_init_table[i].cause >= 0; i++) {
322
323                 int fast = dispatch_init_table[i].fast;
324                 int cause = dispatch_init_table[i].cause;
325                 void *handler = dispatch_init_table[i].handler;
326
327                 if (fast == 0)
328                         set_handler (EXC_TABLE_DEFAULT/4 + cause, handler);
329                 if (fast && fast & USER)
330                         set_handler (EXC_TABLE_FAST_USER/4 + cause, handler);
331                 if (fast && fast & KRNL)
332                         set_handler (EXC_TABLE_FAST_KERNEL/4 + cause, handler);
333         }
334
335         /* Initialize EXCSAVE_1 to hold the address of the exception table. */
336
337         i = (unsigned long)exc_table;
338         __asm__ __volatile__("wsr  %0, "__stringify(EXCSAVE_1)"\n" : : "a" (i));
339 }
340
341 /*
342  * This function dumps the current valid window frame and other base registers.
343  */
344
345 void show_regs(struct pt_regs * regs)
346 {
347         int i, wmask;
348
349         wmask = regs->wmask & ~1;
350
351         for (i = 0; i < 32; i++) {
352                 if (wmask & (1 << (i / 4)))
353                         break;
354                 if ((i % 8) == 0)
355                         printk ("\n" KERN_INFO "a%02d: ", i);
356                 printk("%08lx ", regs->areg[i]);
357         }
358         printk("\n");
359
360         printk("pc: %08lx, ps: %08lx, depc: %08lx, excvaddr: %08lx\n",
361                regs->pc, regs->ps, regs->depc, regs->excvaddr);
362         printk("lbeg: %08lx, lend: %08lx lcount: %08lx, sar: %08lx\n",
363                regs->lbeg, regs->lend, regs->lcount, regs->sar);
364         if (user_mode(regs))
365                 printk("wb: %08lx, ws: %08lx, wmask: %08lx, syscall: %ld\n",
366                        regs->windowbase, regs->windowstart, regs->wmask,
367                        regs->syscall);
368 }
369
370 void show_trace(struct task_struct *task, unsigned long *sp)
371 {
372         unsigned long a0, a1, pc;
373         unsigned long sp_start, sp_end;
374
375         a1 = (unsigned long)sp;
376
377         if (a1 == 0)
378                 __asm__ __volatile__ ("mov %0, a1\n" : "=a"(a1));
379
380
381         sp_start = a1 & ~(THREAD_SIZE-1);
382         sp_end = sp_start + THREAD_SIZE;
383
384         printk("Call Trace:");
385 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
386         printk("\n");
387 #endif
388         spill_registers();
389
390         while (a1 > sp_start && a1 < sp_end) {
391                 sp = (unsigned long*)a1;
392
393                 a0 = *(sp - 4);
394                 a1 = *(sp - 3);
395
396                 if (a1 <= (unsigned long) sp)
397                         break;
398
399                 pc = MAKE_PC_FROM_RA(a0, a1);
400
401                 if (kernel_text_address(pc)) {
402                         printk(" [<%08lx>] ", pc);
403                         print_symbol("%s\n", pc);
404                 }
405         }
406         printk("\n");
407 }
408
409 /*
410  * This routine abuses get_user()/put_user() to reference pointers
411  * with at least a bit of error checking ...
412  */
413
414 static int kstack_depth_to_print = 24;
415
416 void show_stack(struct task_struct *task, unsigned long *sp)
417 {
418         int i = 0;
419         unsigned long *stack;
420
421         if (sp == 0)
422                 __asm__ __volatile__ ("mov %0, a1\n" : "=a"(sp));
423
424         stack = sp;
425
426         printk("\nStack: ");
427
428         for (i = 0; i < kstack_depth_to_print; i++) {
429                 if (kstack_end(sp))
430                         break;
431                 if (i && ((i % 8) == 0))
432                         printk("\n       ");
433                 printk("%08lx ", *sp++);
434         }
435         printk("\n");
436         show_trace(task, stack);
437 }
438
439 void dump_stack(void)
440 {
441         show_stack(current, NULL);
442 }
443
444 EXPORT_SYMBOL(dump_stack);
445
446
447 void show_code(unsigned int *pc)
448 {
449         long i;
450
451         printk("\nCode:");
452
453         for(i = -3 ; i < 6 ; i++) {
454                 unsigned long insn;
455                 if (__get_user(insn, pc + i)) {
456                         printk(" (Bad address in pc)\n");
457                         break;
458                 }
459                 printk("%c%08lx%c",(i?' ':'<'),insn,(i?' ':'>'));
460         }
461 }
462
463 spinlock_t die_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
464
465 void die(const char * str, struct pt_regs * regs, long err)
466 {
467         static int die_counter;
468         int nl = 0;
469
470         console_verbose();
471         spin_lock_irq(&die_lock);
472
473         printk("%s: sig: %ld [#%d]\n", str, err, ++die_counter);
474 #ifdef CONFIG_PREEMPT
475         printk("PREEMPT ");
476         nl = 1;
477 #endif
478         if (nl)
479                 printk("\n");
480         show_regs(regs);
481         if (!user_mode(regs))
482                 show_stack(NULL, (unsigned long*)regs->areg[1]);
483
484         spin_unlock_irq(&die_lock);
485
486         if (in_interrupt())
487                 panic("Fatal exception in interrupt");
488
489         if (panic_on_oops) {
490                 printk(KERN_EMERG "Fatal exception: panic in 5 seconds\n");
491                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
492                 schedule_timeout(5 * HZ);
493                 panic("Fatal exception");
494         }
495         do_exit(err);
496 }
497
498