Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/steve/gfs2-2.6-nmw
[linux-2.6] / 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/module.h>
16 #include <linux/signal.h>
17 #include <linux/spinlock.h>
18 #include <linux/personality.h>
19 #include <linux/kallsyms.h>
20 #include <linux/delay.h>
21 #include <linux/init.h>
22
23 #include <asm/atomic.h>
24 #include <asm/cacheflush.h>
25 #include <asm/system.h>
26 #include <asm/uaccess.h>
27 #include <asm/unistd.h>
28 #include <asm/traps.h>
29 #include <asm/io.h>
30
31 #include "ptrace.h"
32 #include "signal.h"
33
34 static const char *handler[]= { "prefetch abort", "data abort", "address exception", "interrupt" };
35
36 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
37 unsigned int user_debug;
38
39 static int __init user_debug_setup(char *str)
40 {
41         get_option(&str, &user_debug);
42         return 1;
43 }
44 __setup("user_debug=", user_debug_setup);
45 #endif
46
47 static void dump_mem(const char *str, unsigned long bottom, unsigned long top);
48
49 static inline int in_exception_text(unsigned long ptr)
50 {
51         extern char __exception_text_start[];
52         extern char __exception_text_end[];
53
54         return ptr >= (unsigned long)&__exception_text_start &&
55                ptr < (unsigned long)&__exception_text_end;
56 }
57
58 void dump_backtrace_entry(unsigned long where, unsigned long from, unsigned long frame)
59 {
60 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
61         printk("[<%08lx>] ", where);
62         print_symbol("(%s) ", where);
63         printk("from [<%08lx>] ", from);
64         print_symbol("(%s)\n", from);
65 #else
66         printk("Function entered at [<%08lx>] from [<%08lx>]\n", where, from);
67 #endif
68
69         if (in_exception_text(where))
70                 dump_mem("Exception stack", frame + 4, frame + 4 + sizeof(struct pt_regs));
71 }
72
73 /*
74  * Stack pointers should always be within the kernels view of
75  * physical memory.  If it is not there, then we can't dump
76  * out any information relating to the stack.
77  */
78 static int verify_stack(unsigned long sp)
79 {
80         if (sp < PAGE_OFFSET || (sp > (unsigned long)high_memory && high_memory != 0))
81                 return -EFAULT;
82
83         return 0;
84 }
85
86 /*
87  * Dump out the contents of some memory nicely...
88  */
89 static void dump_mem(const char *str, unsigned long bottom, unsigned long top)
90 {
91         unsigned long p = bottom & ~31;
92         mm_segment_t fs;
93         int i;
94
95         /*
96          * We need to switch to kernel mode so that we can use __get_user
97          * to safely read from kernel space.  Note that we now dump the
98          * code first, just in case the backtrace kills us.
99          */
100         fs = get_fs();
101         set_fs(KERNEL_DS);
102
103         printk("%s(0x%08lx to 0x%08lx)\n", str, bottom, top);
104
105         for (p = bottom & ~31; p < top;) {
106                 printk("%04lx: ", p & 0xffff);
107
108                 for (i = 0; i < 8; i++, p += 4) {
109                         unsigned int val;
110
111                         if (p < bottom || p >= top)
112                                 printk("         ");
113                         else {
114                                 __get_user(val, (unsigned long *)p);
115                                 printk("%08x ", val);
116                         }
117                 }
118                 printk ("\n");
119         }
120
121         set_fs(fs);
122 }
123
124 static void dump_instr(struct pt_regs *regs)
125 {
126         unsigned long addr = instruction_pointer(regs);
127         const int thumb = thumb_mode(regs);
128         const int width = thumb ? 4 : 8;
129         mm_segment_t fs;
130         int i;
131
132         /*
133          * We need to switch to kernel mode so that we can use __get_user
134          * to safely read from kernel space.  Note that we now dump the
135          * code first, just in case the backtrace kills us.
136          */
137         fs = get_fs();
138         set_fs(KERNEL_DS);
139
140         printk("Code: ");
141         for (i = -4; i < 1; i++) {
142                 unsigned int val, bad;
143
144                 if (thumb)
145                         bad = __get_user(val, &((u16 *)addr)[i]);
146                 else
147                         bad = __get_user(val, &((u32 *)addr)[i]);
148
149                 if (!bad)
150                         printk(i == 0 ? "(%0*x) " : "%0*x ", width, val);
151                 else {
152                         printk("bad PC value.");
153                         break;
154                 }
155         }
156         printk("\n");
157
158         set_fs(fs);
159 }
160
161 static void dump_backtrace(struct pt_regs *regs, struct task_struct *tsk)
162 {
163         unsigned int fp;
164         int ok = 1;
165
166         printk("Backtrace: ");
167         fp = regs->ARM_fp;
168         if (!fp) {
169                 printk("no frame pointer");
170                 ok = 0;
171         } else if (verify_stack(fp)) {
172                 printk("invalid frame pointer 0x%08x", fp);
173                 ok = 0;
174         } else if (fp < (unsigned long)end_of_stack(tsk))
175                 printk("frame pointer underflow");
176         printk("\n");
177
178         if (ok)
179                 c_backtrace(fp, processor_mode(regs));
180 }
181
182 void dump_stack(void)
183 {
184 #ifdef CONFIG_DEBUG_ERRORS
185         __backtrace();
186 #endif
187 }
188
189 EXPORT_SYMBOL(dump_stack);
190
191 void show_stack(struct task_struct *tsk, unsigned long *sp)
192 {
193         unsigned long fp;
194
195         if (!tsk)
196                 tsk = current;
197
198         if (tsk != current)
199                 fp = thread_saved_fp(tsk);
200         else
201                 asm("mov %0, fp" : "=r" (fp) : : "cc");
202
203         c_backtrace(fp, 0x10);
204         barrier();
205 }
206
207 static void __die(const char *str, int err, struct thread_info *thread, struct pt_regs *regs)
208 {
209         struct task_struct *tsk = thread->task;
210         static int die_counter;
211
212         printk("Internal error: %s: %x [#%d]\n", str, err, ++die_counter);
213         print_modules();
214         __show_regs(regs);
215         printk("Process %s (pid: %d, stack limit = 0x%p)\n",
216                 tsk->comm, tsk->pid, thread + 1);
217
218         if (!user_mode(regs) || in_interrupt()) {
219                 dump_mem("Stack: ", regs->ARM_sp,
220                          THREAD_SIZE + (unsigned long)task_stack_page(tsk));
221                 dump_backtrace(regs, tsk);
222                 dump_instr(regs);
223         }
224 }
225
226 DEFINE_SPINLOCK(die_lock);
227
228 /*
229  * This function is protected against re-entrancy.
230  */
231 NORET_TYPE void die(const char *str, struct pt_regs *regs, int err)
232 {
233         struct thread_info *thread = current_thread_info();
234
235         console_verbose();
236         spin_lock_irq(&die_lock);
237         bust_spinlocks(1);
238         __die(str, err, thread, regs);
239         bust_spinlocks(0);
240         spin_unlock_irq(&die_lock);
241
242         if (panic_on_oops)
243                 panic("Fatal exception");
244
245         do_exit(SIGSEGV);
246 }
247
248 void notify_die(const char *str, struct pt_regs *regs, struct siginfo *info,
249                 unsigned long err, unsigned long trap)
250 {
251         if (user_mode(regs)) {
252                 current->thread.error_code = err;
253                 current->thread.trap_no = trap;
254
255                 force_sig_info(info->si_signo, info, current);
256         } else {
257                 die(str, regs, err);
258         }
259 }
260
261 static LIST_HEAD(undef_hook);
262 static DEFINE_SPINLOCK(undef_lock);
263
264 void register_undef_hook(struct undef_hook *hook)
265 {
266         unsigned long flags;
267
268         spin_lock_irqsave(&undef_lock, flags);
269         list_add(&hook->node, &undef_hook);
270         spin_unlock_irqrestore(&undef_lock, flags);
271 }
272
273 void unregister_undef_hook(struct undef_hook *hook)
274 {
275         unsigned long flags;
276
277         spin_lock_irqsave(&undef_lock, flags);
278         list_del(&hook->node);
279         spin_unlock_irqrestore(&undef_lock, flags);
280 }
281
282 asmlinkage void __exception do_undefinstr(struct pt_regs *regs)
283 {
284         unsigned int correction = thumb_mode(regs) ? 2 : 4;
285         unsigned int instr;
286         struct undef_hook *hook;
287         siginfo_t info;
288         void __user *pc;
289         unsigned long flags;
290
291         /*
292          * According to the ARM ARM, PC is 2 or 4 bytes ahead,
293          * depending whether we're in Thumb mode or not.
294          * Correct this offset.
295          */
296         regs->ARM_pc -= correction;
297
298         pc = (void __user *)instruction_pointer(regs);
299
300         if (processor_mode(regs) == SVC_MODE) {
301                 instr = *(u32 *) pc;
302         } else if (thumb_mode(regs)) {
303                 get_user(instr, (u16 __user *)pc);
304         } else {
305                 get_user(instr, (u32 __user *)pc);
306         }
307
308         spin_lock_irqsave(&undef_lock, flags);
309         list_for_each_entry(hook, &undef_hook, node) {
310                 if ((instr & hook->instr_mask) == hook->instr_val &&
311                     (regs->ARM_cpsr & hook->cpsr_mask) == hook->cpsr_val) {
312                         if (hook->fn(regs, instr) == 0) {
313                                 spin_unlock_irq(&undef_lock);
314                                 return;
315                         }
316                 }
317         }
318         spin_unlock_irqrestore(&undef_lock, flags);
319
320 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
321         if (user_debug & UDBG_UNDEFINED) {
322                 printk(KERN_INFO "%s (%d): undefined instruction: pc=%p\n",
323                         current->comm, current->pid, pc);
324                 dump_instr(regs);
325         }
326 #endif
327
328         info.si_signo = SIGILL;
329         info.si_errno = 0;
330         info.si_code  = ILL_ILLOPC;
331         info.si_addr  = pc;
332
333         notify_die("Oops - undefined instruction", regs, &info, 0, 6);
334 }
335
336 asmlinkage void do_unexp_fiq (struct pt_regs *regs)
337 {
338 #ifndef CONFIG_IGNORE_FIQ
339         printk("Hmm.  Unexpected FIQ received, but trying to continue\n");
340         printk("You may have a hardware problem...\n");
341 #endif
342 }
343
344 /*
345  * bad_mode handles the impossible case in the vectors.  If you see one of
346  * these, then it's extremely serious, and could mean you have buggy hardware.
347  * It never returns, and never tries to sync.  We hope that we can at least
348  * dump out some state information...
349  */
350 asmlinkage void bad_mode(struct pt_regs *regs, int reason)
351 {
352         console_verbose();
353
354         printk(KERN_CRIT "Bad mode in %s handler detected\n", handler[reason]);
355
356         die("Oops - bad mode", regs, 0);
357         local_irq_disable();
358         panic("bad mode");
359 }
360
361 static int bad_syscall(int n, struct pt_regs *regs)
362 {
363         struct thread_info *thread = current_thread_info();
364         siginfo_t info;
365
366         if (current->personality != PER_LINUX &&
367             current->personality != PER_LINUX_32BIT &&
368             thread->exec_domain->handler) {
369                 thread->exec_domain->handler(n, regs);
370                 return regs->ARM_r0;
371         }
372
373 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
374         if (user_debug & UDBG_SYSCALL) {
375                 printk(KERN_ERR "[%d] %s: obsolete system call %08x.\n",
376                         current->pid, current->comm, n);
377                 dump_instr(regs);
378         }
379 #endif
380
381         info.si_signo = SIGILL;
382         info.si_errno = 0;
383         info.si_code  = ILL_ILLTRP;
384         info.si_addr  = (void __user *)instruction_pointer(regs) -
385                          (thumb_mode(regs) ? 2 : 4);
386
387         notify_die("Oops - bad syscall", regs, &info, n, 0);
388
389         return regs->ARM_r0;
390 }
391
392 static inline void
393 do_cache_op(unsigned long start, unsigned long end, int flags)
394 {
395         struct vm_area_struct *vma;
396
397         if (end < start || flags)
398                 return;
399
400         vma = find_vma(current->active_mm, start);
401         if (vma && vma->vm_start < end) {
402                 if (start < vma->vm_start)
403                         start = vma->vm_start;
404                 if (end > vma->vm_end)
405                         end = vma->vm_end;
406
407                 flush_cache_user_range(vma, start, end);
408         }
409 }
410
411 /*
412  * Handle all unrecognised system calls.
413  *  0x9f0000 - 0x9fffff are some more esoteric system calls
414  */
415 #define NR(x) ((__ARM_NR_##x) - __ARM_NR_BASE)
416 asmlinkage int arm_syscall(int no, struct pt_regs *regs)
417 {
418         struct thread_info *thread = current_thread_info();
419         siginfo_t info;
420
421         if ((no >> 16) != (__ARM_NR_BASE>> 16))
422                 return bad_syscall(no, regs);
423
424         switch (no & 0xffff) {
425         case 0: /* branch through 0 */
426                 info.si_signo = SIGSEGV;
427                 info.si_errno = 0;
428                 info.si_code  = SEGV_MAPERR;
429                 info.si_addr  = NULL;
430
431                 notify_die("branch through zero", regs, &info, 0, 0);
432                 return 0;
433
434         case NR(breakpoint): /* SWI BREAK_POINT */
435                 regs->ARM_pc -= thumb_mode(regs) ? 2 : 4;
436                 ptrace_break(current, regs);
437                 return regs->ARM_r0;
438
439         /*
440          * Flush a region from virtual address 'r0' to virtual address 'r1'
441          * _exclusive_.  There is no alignment requirement on either address;
442          * user space does not need to know the hardware cache layout.
443          *
444          * r2 contains flags.  It should ALWAYS be passed as ZERO until it
445          * is defined to be something else.  For now we ignore it, but may
446          * the fires of hell burn in your belly if you break this rule. ;)
447          *
448          * (at a later date, we may want to allow this call to not flush
449          * various aspects of the cache.  Passing '0' will guarantee that
450          * everything necessary gets flushed to maintain consistency in
451          * the specified region).
452          */
453         case NR(cacheflush):
454                 do_cache_op(regs->ARM_r0, regs->ARM_r1, regs->ARM_r2);
455                 return 0;
456
457         case NR(usr26):
458                 if (!(elf_hwcap & HWCAP_26BIT))
459                         break;
460                 regs->ARM_cpsr &= ~MODE32_BIT;
461                 return regs->ARM_r0;
462
463         case NR(usr32):
464                 if (!(elf_hwcap & HWCAP_26BIT))
465                         break;
466                 regs->ARM_cpsr |= MODE32_BIT;
467                 return regs->ARM_r0;
468
469         case NR(set_tls):
470                 thread->tp_value = regs->ARM_r0;
471 #if defined(CONFIG_HAS_TLS_REG)
472                 asm ("mcr p15, 0, %0, c13, c0, 3" : : "r" (regs->ARM_r0) );
473 #elif !defined(CONFIG_TLS_REG_EMUL)
474                 /*
475                  * User space must never try to access this directly.
476                  * Expect your app to break eventually if you do so.
477                  * The user helper at 0xffff0fe0 must be used instead.
478                  * (see entry-armv.S for details)
479                  */
480                 *((unsigned int *)0xffff0ff0) = regs->ARM_r0;
481 #endif
482                 return 0;
483
484 #ifdef CONFIG_NEEDS_SYSCALL_FOR_CMPXCHG
485         /*
486          * Atomically store r1 in *r2 if *r2 is equal to r0 for user space.
487          * Return zero in r0 if *MEM was changed or non-zero if no exchange
488          * happened.  Also set the user C flag accordingly.
489          * If access permissions have to be fixed up then non-zero is
490          * returned and the operation has to be re-attempted.
491          *
492          * *NOTE*: This is a ghost syscall private to the kernel.  Only the
493          * __kuser_cmpxchg code in entry-armv.S should be aware of its
494          * existence.  Don't ever use this from user code.
495          */
496         case 0xfff0:
497         {
498                 extern void do_DataAbort(unsigned long addr, unsigned int fsr,
499                                          struct pt_regs *regs);
500                 unsigned long val;
501                 unsigned long addr = regs->ARM_r2;
502                 struct mm_struct *mm = current->mm;
503                 pgd_t *pgd; pmd_t *pmd; pte_t *pte;
504                 spinlock_t *ptl;
505
506                 regs->ARM_cpsr &= ~PSR_C_BIT;
507                 down_read(&mm->mmap_sem);
508                 pgd = pgd_offset(mm, addr);
509                 if (!pgd_present(*pgd))
510                         goto bad_access;
511                 pmd = pmd_offset(pgd, addr);
512                 if (!pmd_present(*pmd))
513                         goto bad_access;
514                 pte = pte_offset_map_lock(mm, pmd, addr, &ptl);
515                 if (!pte_present(*pte) || !pte_dirty(*pte)) {
516                         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
517                         goto bad_access;
518                 }
519                 val = *(unsigned long *)addr;
520                 val -= regs->ARM_r0;
521                 if (val == 0) {
522                         *(unsigned long *)addr = regs->ARM_r1;
523                         regs->ARM_cpsr |= PSR_C_BIT;
524                 }
525                 pte_unmap_unlock(pte, ptl);
526                 up_read(&mm->mmap_sem);
527                 return val;
528
529                 bad_access:
530                 up_read(&mm->mmap_sem);
531                 /* simulate a write access fault */
532                 do_DataAbort(addr, 15 + (1 << 11), regs);
533                 return -1;
534         }
535 #endif
536
537         default:
538                 /* Calls 9f00xx..9f07ff are defined to return -ENOSYS
539                    if not implemented, rather than raising SIGILL.  This
540                    way the calling program can gracefully determine whether
541                    a feature is supported.  */
542                 if (no <= 0x7ff)
543                         return -ENOSYS;
544                 break;
545         }
546 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
547         /*
548          * experience shows that these seem to indicate that
549          * something catastrophic has happened
550          */
551         if (user_debug & UDBG_SYSCALL) {
552                 printk("[%d] %s: arm syscall %d\n",
553                        current->pid, current->comm, no);
554                 dump_instr(regs);
555                 if (user_mode(regs)) {
556                         __show_regs(regs);
557                         c_backtrace(regs->ARM_fp, processor_mode(regs));
558                 }
559         }
560 #endif
561         info.si_signo = SIGILL;
562         info.si_errno = 0;
563         info.si_code  = ILL_ILLTRP;
564         info.si_addr  = (void __user *)instruction_pointer(regs) -
565                          (thumb_mode(regs) ? 2 : 4);
566
567         notify_die("Oops - bad syscall(2)", regs, &info, no, 0);
568         return 0;
569 }
570
571 #ifdef CONFIG_TLS_REG_EMUL
572
573 /*
574  * We might be running on an ARMv6+ processor which should have the TLS
575  * register but for some reason we can't use it, or maybe an SMP system
576  * using a pre-ARMv6 processor (there are apparently a few prototypes like
577  * that in existence) and therefore access to that register must be
578  * emulated.
579  */
580
581 static int get_tp_trap(struct pt_regs *regs, unsigned int instr)
582 {
583         int reg = (instr >> 12) & 15;
584         if (reg == 15)
585                 return 1;
586         regs->uregs[reg] = current_thread_info()->tp_value;
587         regs->ARM_pc += 4;
588         return 0;
589 }
590
591 static struct undef_hook arm_mrc_hook = {
592         .instr_mask     = 0x0fff0fff,
593         .instr_val      = 0x0e1d0f70,
594         .cpsr_mask      = PSR_T_BIT,
595         .cpsr_val       = 0,
596         .fn             = get_tp_trap,
597 };
598
599 static int __init arm_mrc_hook_init(void)
600 {
601         register_undef_hook(&arm_mrc_hook);
602         return 0;
603 }
604
605 late_initcall(arm_mrc_hook_init);
606
607 #endif
608
609 void __bad_xchg(volatile void *ptr, int size)
610 {
611         printk("xchg: bad data size: pc 0x%p, ptr 0x%p, size %d\n",
612                 __builtin_return_address(0), ptr, size);
613         BUG();
614 }
615 EXPORT_SYMBOL(__bad_xchg);
616
617 /*
618  * A data abort trap was taken, but we did not handle the instruction.
619  * Try to abort the user program, or panic if it was the kernel.
620  */
621 asmlinkage void
622 baddataabort(int code, unsigned long instr, struct pt_regs *regs)
623 {
624         unsigned long addr = instruction_pointer(regs);
625         siginfo_t info;
626
627 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
628         if (user_debug & UDBG_BADABORT) {
629                 printk(KERN_ERR "[%d] %s: bad data abort: code %d instr 0x%08lx\n",
630                         current->pid, current->comm, code, instr);
631                 dump_instr(regs);
632                 show_pte(current->mm, addr);
633         }
634 #endif
635
636         info.si_signo = SIGILL;
637         info.si_errno = 0;
638         info.si_code  = ILL_ILLOPC;
639         info.si_addr  = (void __user *)addr;
640
641         notify_die("unknown data abort code", regs, &info, instr, 0);
642 }
643
644 void __attribute__((noreturn)) __bug(const char *file, int line)
645 {
646         printk(KERN_CRIT"kernel BUG at %s:%d!\n", file, line);
647         *(int *)0 = 0;
648
649         /* Avoid "noreturn function does return" */
650         for (;;);
651 }
652 EXPORT_SYMBOL(__bug);
653
654 void __readwrite_bug(const char *fn)
655 {
656         printk("%s called, but not implemented\n", fn);
657         BUG();
658 }
659 EXPORT_SYMBOL(__readwrite_bug);
660
661 void __pte_error(const char *file, int line, unsigned long val)
662 {
663         printk("%s:%d: bad pte %08lx.\n", file, line, val);
664 }
665
666 void __pmd_error(const char *file, int line, unsigned long val)
667 {
668         printk("%s:%d: bad pmd %08lx.\n", file, line, val);
669 }
670
671 void __pgd_error(const char *file, int line, unsigned long val)
672 {
673         printk("%s:%d: bad pgd %08lx.\n", file, line, val);
674 }
675
676 asmlinkage void __div0(void)
677 {
678         printk("Division by zero in kernel.\n");
679         dump_stack();
680 }
681 EXPORT_SYMBOL(__div0);
682
683 void abort(void)
684 {
685         BUG();
686
687         /* if that doesn't kill us, halt */
688         panic("Oops failed to kill thread");
689 }
690 EXPORT_SYMBOL(abort);
691
692 void __init trap_init(void)
693 {
694         unsigned long vectors = CONFIG_VECTORS_BASE;
695         extern char __stubs_start[], __stubs_end[];
696         extern char __vectors_start[], __vectors_end[];
697         extern char __kuser_helper_start[], __kuser_helper_end[];
698         int kuser_sz = __kuser_helper_end - __kuser_helper_start;
699
700         /*
701          * Copy the vectors, stubs and kuser helpers (in entry-armv.S)
702          * into the vector page, mapped at 0xffff0000, and ensure these
703          * are visible to the instruction stream.
704          */
705         memcpy((void *)vectors, __vectors_start, __vectors_end - __vectors_start);
706         memcpy((void *)vectors + 0x200, __stubs_start, __stubs_end - __stubs_start);
707         memcpy((void *)vectors + 0x1000 - kuser_sz, __kuser_helper_start, kuser_sz);
708
709         /*
710          * Copy signal return handlers into the vector page, and
711          * set sigreturn to be a pointer to these.
712          */
713         memcpy((void *)KERN_SIGRETURN_CODE, sigreturn_codes,
714                sizeof(sigreturn_codes));
715
716         flush_icache_range(vectors, vectors + PAGE_SIZE);
717         modify_domain(DOMAIN_USER, DOMAIN_CLIENT);
718 }