Merge master.kernel.org:/pub/scm/linux/kernel/git/tglx/mtd-2.6
[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/config.h>
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/signal.h>
18 #include <linux/spinlock.h>
19 #include <linux/personality.h>
20 #include <linux/ptrace.h>
21 #include <linux/kallsyms.h>
22 #include <linux/init.h>
23
24 #include <asm/atomic.h>
25 #include <asm/cacheflush.h>
26 #include <asm/io.h>
27 #include <asm/system.h>
28 #include <asm/uaccess.h>
29 #include <asm/unistd.h>
30 #include <asm/traps.h>
31
32 #include "ptrace.h"
33 #include "signal.h"
34
35 const char *processor_modes[]=
36 { "USER_26", "FIQ_26" , "IRQ_26" , "SVC_26" , "UK4_26" , "UK5_26" , "UK6_26" , "UK7_26" ,
37   "UK8_26" , "UK9_26" , "UK10_26", "UK11_26", "UK12_26", "UK13_26", "UK14_26", "UK15_26",
38   "USER_32", "FIQ_32" , "IRQ_32" , "SVC_32" , "UK4_32" , "UK5_32" , "UK6_32" , "ABT_32" ,
39   "UK8_32" , "UK9_32" , "UK10_32", "UND_32" , "UK12_32", "UK13_32", "UK14_32", "SYS_32"
40 };
41
42 static const char *handler[]= { "prefetch abort", "data abort", "address exception", "interrupt" };
43
44 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
45 unsigned int user_debug;
46
47 static int __init user_debug_setup(char *str)
48 {
49         get_option(&str, &user_debug);
50         return 1;
51 }
52 __setup("user_debug=", user_debug_setup);
53 #endif
54
55 void dump_backtrace_entry(unsigned long where, unsigned long from)
56 {
57 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
58         printk("[<%08lx>] ", where);
59         print_symbol("(%s) ", where);
60         printk("from [<%08lx>] ", from);
61         print_symbol("(%s)\n", from);
62 #else
63         printk("Function entered at [<%08lx>] from [<%08lx>]\n", where, from);
64 #endif
65 }
66
67 /*
68  * Stack pointers should always be within the kernels view of
69  * physical memory.  If it is not there, then we can't dump
70  * out any information relating to the stack.
71  */
72 static int verify_stack(unsigned long sp)
73 {
74         if (sp < PAGE_OFFSET || (sp > (unsigned long)high_memory && high_memory != 0))
75                 return -EFAULT;
76
77         return 0;
78 }
79
80 /*
81  * Dump out the contents of some memory nicely...
82  */
83 static void dump_mem(const char *str, unsigned long bottom, unsigned long top)
84 {
85         unsigned long p = bottom & ~31;
86         mm_segment_t fs;
87         int i;
88
89         /*
90          * We need to switch to kernel mode so that we can use __get_user
91          * to safely read from kernel space.  Note that we now dump the
92          * code first, just in case the backtrace kills us.
93          */
94         fs = get_fs();
95         set_fs(KERNEL_DS);
96
97         printk("%s(0x%08lx to 0x%08lx)\n", str, bottom, top);
98
99         for (p = bottom & ~31; p < top;) {
100                 printk("%04lx: ", p & 0xffff);
101
102                 for (i = 0; i < 8; i++, p += 4) {
103                         unsigned int val;
104
105                         if (p < bottom || p >= top)
106                                 printk("         ");
107                         else {
108                                 __get_user(val, (unsigned long *)p);
109                                 printk("%08x ", val);
110                         }
111                 }
112                 printk ("\n");
113         }
114
115         set_fs(fs);
116 }
117
118 static void dump_instr(struct pt_regs *regs)
119 {
120         unsigned long addr = instruction_pointer(regs);
121         const int thumb = thumb_mode(regs);
122         const int width = thumb ? 4 : 8;
123         mm_segment_t fs;
124         int i;
125
126         /*
127          * We need to switch to kernel mode so that we can use __get_user
128          * to safely read from kernel space.  Note that we now dump the
129          * code first, just in case the backtrace kills us.
130          */
131         fs = get_fs();
132         set_fs(KERNEL_DS);
133
134         printk("Code: ");
135         for (i = -4; i < 1; i++) {
136                 unsigned int val, bad;
137
138                 if (thumb)
139                         bad = __get_user(val, &((u16 *)addr)[i]);
140                 else
141                         bad = __get_user(val, &((u32 *)addr)[i]);
142
143                 if (!bad)
144                         printk(i == 0 ? "(%0*x) " : "%0*x ", width, val);
145                 else {
146                         printk("bad PC value.");
147                         break;
148                 }
149         }
150         printk("\n");
151
152         set_fs(fs);
153 }
154
155 static void dump_backtrace(struct pt_regs *regs, struct task_struct *tsk)
156 {
157         unsigned int fp;
158         int ok = 1;
159
160         printk("Backtrace: ");
161         fp = regs->ARM_fp;
162         if (!fp) {
163                 printk("no frame pointer");
164                 ok = 0;
165         } else if (verify_stack(fp)) {
166                 printk("invalid frame pointer 0x%08x", fp);
167                 ok = 0;
168         } else if (fp < (unsigned long)(tsk->thread_info + 1))
169                 printk("frame pointer underflow");
170         printk("\n");
171
172         if (ok)
173                 c_backtrace(fp, processor_mode(regs));
174 }
175
176 void dump_stack(void)
177 {
178 #ifdef CONFIG_DEBUG_ERRORS
179         __backtrace();
180 #endif
181 }
182
183 EXPORT_SYMBOL(dump_stack);
184
185 void show_stack(struct task_struct *tsk, unsigned long *sp)
186 {
187         unsigned long fp;
188
189         if (!tsk)
190                 tsk = current;
191
192         if (tsk != current)
193                 fp = thread_saved_fp(tsk);
194         else
195                 asm("mov%? %0, fp" : "=r" (fp));
196
197         c_backtrace(fp, 0x10);
198         barrier();
199 }
200
201 static void __die(const char *str, int err, struct thread_info *thread, struct pt_regs *regs)
202 {
203         struct task_struct *tsk = thread->task;
204         static int die_counter;
205
206         printk("Internal error: %s: %x [#%d]\n", str, err, ++die_counter);
207         print_modules();
208         __show_regs(regs);
209         printk("Process %s (pid: %d, stack limit = 0x%p)\n",
210                 tsk->comm, tsk->pid, thread + 1);
211
212         if (!user_mode(regs) || in_interrupt()) {
213                 dump_mem("Stack: ", regs->ARM_sp,
214                          THREAD_SIZE + (unsigned long)tsk->thread_info);
215                 dump_backtrace(regs, tsk);
216                 dump_instr(regs);
217         }
218 }
219
220 DEFINE_SPINLOCK(die_lock);
221
222 /*
223  * This function is protected against re-entrancy.
224  */
225 NORET_TYPE void die(const char *str, struct pt_regs *regs, int err)
226 {
227         struct thread_info *thread = current_thread_info();
228
229         console_verbose();
230         spin_lock_irq(&die_lock);
231         bust_spinlocks(1);
232         __die(str, err, thread, regs);
233         bust_spinlocks(0);
234         spin_unlock_irq(&die_lock);
235         do_exit(SIGSEGV);
236 }
237
238 void notify_die(const char *str, struct pt_regs *regs, struct siginfo *info,
239                 unsigned long err, unsigned long trap)
240 {
241         if (user_mode(regs)) {
242                 current->thread.error_code = err;
243                 current->thread.trap_no = trap;
244
245                 force_sig_info(info->si_signo, info, current);
246         } else {
247                 die(str, regs, err);
248         }
249 }
250
251 static LIST_HEAD(undef_hook);
252 static DEFINE_SPINLOCK(undef_lock);
253
254 void register_undef_hook(struct undef_hook *hook)
255 {
256         unsigned long flags;
257
258         spin_lock_irqsave(&undef_lock, flags);
259         list_add(&hook->node, &undef_hook);
260         spin_unlock_irqrestore(&undef_lock, flags);
261 }
262
263 void unregister_undef_hook(struct undef_hook *hook)
264 {
265         unsigned long flags;
266
267         spin_lock_irqsave(&undef_lock, flags);
268         list_del(&hook->node);
269         spin_unlock_irqrestore(&undef_lock, flags);
270 }
271
272 asmlinkage void do_undefinstr(struct pt_regs *regs)
273 {
274         unsigned int correction = thumb_mode(regs) ? 2 : 4;
275         unsigned int instr;
276         struct undef_hook *hook;
277         siginfo_t info;
278         void __user *pc;
279
280         /*
281          * According to the ARM ARM, PC is 2 or 4 bytes ahead,
282          * depending whether we're in Thumb mode or not.
283          * Correct this offset.
284          */
285         regs->ARM_pc -= correction;
286
287         pc = (void __user *)instruction_pointer(regs);
288         if (thumb_mode(regs)) {
289                 get_user(instr, (u16 __user *)pc);
290         } else {
291                 get_user(instr, (u32 __user *)pc);
292         }
293
294         spin_lock_irq(&undef_lock);
295         list_for_each_entry(hook, &undef_hook, node) {
296                 if ((instr & hook->instr_mask) == hook->instr_val &&
297                     (regs->ARM_cpsr & hook->cpsr_mask) == hook->cpsr_val) {
298                         if (hook->fn(regs, instr) == 0) {
299                                 spin_unlock_irq(&undef_lock);
300                                 return;
301                         }
302                 }
303         }
304         spin_unlock_irq(&undef_lock);
305
306 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
307         if (user_debug & UDBG_UNDEFINED) {
308                 printk(KERN_INFO "%s (%d): undefined instruction: pc=%p\n",
309                         current->comm, current->pid, pc);
310                 dump_instr(regs);
311         }
312 #endif
313
314         info.si_signo = SIGILL;
315         info.si_errno = 0;
316         info.si_code  = ILL_ILLOPC;
317         info.si_addr  = pc;
318
319         notify_die("Oops - undefined instruction", regs, &info, 0, 6);
320 }
321
322 asmlinkage void do_unexp_fiq (struct pt_regs *regs)
323 {
324 #ifndef CONFIG_IGNORE_FIQ
325         printk("Hmm.  Unexpected FIQ received, but trying to continue\n");
326         printk("You may have a hardware problem...\n");
327 #endif
328 }
329
330 /*
331  * bad_mode handles the impossible case in the vectors.  If you see one of
332  * these, then it's extremely serious, and could mean you have buggy hardware.
333  * It never returns, and never tries to sync.  We hope that we can at least
334  * dump out some state information...
335  */
336 asmlinkage void bad_mode(struct pt_regs *regs, int reason, int proc_mode)
337 {
338         console_verbose();
339
340         printk(KERN_CRIT "Bad mode in %s handler detected: mode %s\n",
341                 handler[reason], processor_modes[proc_mode]);
342
343         die("Oops - bad mode", regs, 0);
344         local_irq_disable();
345         panic("bad mode");
346 }
347
348 static int bad_syscall(int n, struct pt_regs *regs)
349 {
350         struct thread_info *thread = current_thread_info();
351         siginfo_t info;
352
353         if (current->personality != PER_LINUX &&
354             current->personality != PER_LINUX_32BIT &&
355             thread->exec_domain->handler) {
356                 thread->exec_domain->handler(n, regs);
357                 return regs->ARM_r0;
358         }
359
360 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
361         if (user_debug & UDBG_SYSCALL) {
362                 printk(KERN_ERR "[%d] %s: obsolete system call %08x.\n",
363                         current->pid, current->comm, n);
364                 dump_instr(regs);
365         }
366 #endif
367
368         info.si_signo = SIGILL;
369         info.si_errno = 0;
370         info.si_code  = ILL_ILLTRP;
371         info.si_addr  = (void __user *)instruction_pointer(regs) -
372                          (thumb_mode(regs) ? 2 : 4);
373
374         notify_die("Oops - bad syscall", regs, &info, n, 0);
375
376         return regs->ARM_r0;
377 }
378
379 static inline void
380 do_cache_op(unsigned long start, unsigned long end, int flags)
381 {
382         struct vm_area_struct *vma;
383
384         if (end < start || flags)
385                 return;
386
387         vma = find_vma(current->active_mm, start);
388         if (vma && vma->vm_start < end) {
389                 if (start < vma->vm_start)
390                         start = vma->vm_start;
391                 if (end > vma->vm_end)
392                         end = vma->vm_end;
393
394                 flush_cache_user_range(vma, start, end);
395         }
396 }
397
398 /*
399  * Handle all unrecognised system calls.
400  *  0x9f0000 - 0x9fffff are some more esoteric system calls
401  */
402 #define NR(x) ((__ARM_NR_##x) - __ARM_NR_BASE)
403 asmlinkage int arm_syscall(int no, struct pt_regs *regs)
404 {
405         struct thread_info *thread = current_thread_info();
406         siginfo_t info;
407
408         if ((no >> 16) != 0x9f)
409                 return bad_syscall(no, regs);
410
411         switch (no & 0xffff) {
412         case 0: /* branch through 0 */
413                 info.si_signo = SIGSEGV;
414                 info.si_errno = 0;
415                 info.si_code  = SEGV_MAPERR;
416                 info.si_addr  = NULL;
417
418                 notify_die("branch through zero", regs, &info, 0, 0);
419                 return 0;
420
421         case NR(breakpoint): /* SWI BREAK_POINT */
422                 regs->ARM_pc -= thumb_mode(regs) ? 2 : 4;
423                 ptrace_break(current, regs);
424                 return regs->ARM_r0;
425
426         /*
427          * Flush a region from virtual address 'r0' to virtual address 'r1'
428          * _exclusive_.  There is no alignment requirement on either address;
429          * user space does not need to know the hardware cache layout.
430          *
431          * r2 contains flags.  It should ALWAYS be passed as ZERO until it
432          * is defined to be something else.  For now we ignore it, but may
433          * the fires of hell burn in your belly if you break this rule. ;)
434          *
435          * (at a later date, we may want to allow this call to not flush
436          * various aspects of the cache.  Passing '0' will guarantee that
437          * everything necessary gets flushed to maintain consistency in
438          * the specified region).
439          */
440         case NR(cacheflush):
441                 do_cache_op(regs->ARM_r0, regs->ARM_r1, regs->ARM_r2);
442                 return 0;
443
444         case NR(usr26):
445                 if (!(elf_hwcap & HWCAP_26BIT))
446                         break;
447                 regs->ARM_cpsr &= ~MODE32_BIT;
448                 return regs->ARM_r0;
449
450         case NR(usr32):
451                 if (!(elf_hwcap & HWCAP_26BIT))
452                         break;
453                 regs->ARM_cpsr |= MODE32_BIT;
454                 return regs->ARM_r0;
455
456         case NR(set_tls):
457                 thread->tp_value = regs->ARM_r0;
458 #if defined(CONFIG_HAS_TLS_REG)
459                 asm ("mcr p15, 0, %0, c13, c0, 3" : : "r" (regs->ARM_r0) );
460 #elif !defined(CONFIG_TLS_REG_EMUL)
461                 /*
462                  * User space must never try to access this directly.
463                  * Expect your app to break eventually if you do so.
464                  * The user helper at 0xffff0fe0 must be used instead.
465                  * (see entry-armv.S for details)
466                  */
467                 *((unsigned int *)0xffff0ff0) = regs->ARM_r0;
468 #endif
469                 return 0;
470
471 #ifdef CONFIG_NEEDS_SYSCALL_FOR_CMPXCHG
472         /*
473          * Atomically store r1 in *r2 if *r2 is equal to r0 for user space.
474          * Return zero in r0 if *MEM was changed or non-zero if no exchange
475          * happened.  Also set the user C flag accordingly.
476          * If access permissions have to be fixed up then non-zero is
477          * returned and the operation has to be re-attempted.
478          *
479          * *NOTE*: This is a ghost syscall private to the kernel.  Only the
480          * __kuser_cmpxchg code in entry-armv.S should be aware of its
481          * existence.  Don't ever use this from user code.
482          */
483         case 0xfff0:
484         {
485                 extern void do_DataAbort(unsigned long addr, unsigned int fsr,
486                                          struct pt_regs *regs);
487                 unsigned long val;
488                 unsigned long addr = regs->ARM_r2;
489                 struct mm_struct *mm = current->mm;
490                 pgd_t *pgd; pmd_t *pmd; pte_t *pte;
491                 spinlock_t *ptl;
492
493                 regs->ARM_cpsr &= ~PSR_C_BIT;
494                 down_read(&mm->mmap_sem);
495                 pgd = pgd_offset(mm, addr);
496                 if (!pgd_present(*pgd))
497                         goto bad_access;
498                 pmd = pmd_offset(pgd, addr);
499                 if (!pmd_present(*pmd))
500                         goto bad_access;
501                 pte = pte_offset_map_lock(mm, pmd, addr, &ptl);
502                 if (!pte_present(*pte) || !pte_write(*pte)) {
503                         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
504                         goto bad_access;
505                 }
506                 val = *(unsigned long *)addr;
507                 val -= regs->ARM_r0;
508                 if (val == 0) {
509                         *(unsigned long *)addr = regs->ARM_r1;
510                         regs->ARM_cpsr |= PSR_C_BIT;
511                 }
512                 pte_unmap_unlock(pte, ptl);
513                 up_read(&mm->mmap_sem);
514                 return val;
515
516                 bad_access:
517                 up_read(&mm->mmap_sem);
518                 /* simulate a write access fault */
519                 do_DataAbort(addr, 15 + (1 << 11), regs);
520                 return -1;
521         }
522 #endif
523
524         default:
525                 /* Calls 9f00xx..9f07ff are defined to return -ENOSYS
526                    if not implemented, rather than raising SIGILL.  This
527                    way the calling program can gracefully determine whether
528                    a feature is supported.  */
529                 if (no <= 0x7ff)
530                         return -ENOSYS;
531                 break;
532         }
533 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
534         /*
535          * experience shows that these seem to indicate that
536          * something catastrophic has happened
537          */
538         if (user_debug & UDBG_SYSCALL) {
539                 printk("[%d] %s: arm syscall %d\n",
540                        current->pid, current->comm, no);
541                 dump_instr(regs);
542                 if (user_mode(regs)) {
543                         __show_regs(regs);
544                         c_backtrace(regs->ARM_fp, processor_mode(regs));
545                 }
546         }
547 #endif
548         info.si_signo = SIGILL;
549         info.si_errno = 0;
550         info.si_code  = ILL_ILLTRP;
551         info.si_addr  = (void __user *)instruction_pointer(regs) -
552                          (thumb_mode(regs) ? 2 : 4);
553
554         notify_die("Oops - bad syscall(2)", regs, &info, no, 0);
555         return 0;
556 }
557
558 #ifdef CONFIG_TLS_REG_EMUL
559
560 /*
561  * We might be running on an ARMv6+ processor which should have the TLS
562  * register but for some reason we can't use it, or maybe an SMP system
563  * using a pre-ARMv6 processor (there are apparently a few prototypes like
564  * that in existence) and therefore access to that register must be
565  * emulated.
566  */
567
568 static int get_tp_trap(struct pt_regs *regs, unsigned int instr)
569 {
570         int reg = (instr >> 12) & 15;
571         if (reg == 15)
572                 return 1;
573         regs->uregs[reg] = current_thread_info()->tp_value;
574         regs->ARM_pc += 4;
575         return 0;
576 }
577
578 static struct undef_hook arm_mrc_hook = {
579         .instr_mask     = 0x0fff0fff,
580         .instr_val      = 0x0e1d0f70,
581         .cpsr_mask      = PSR_T_BIT,
582         .cpsr_val       = 0,
583         .fn             = get_tp_trap,
584 };
585
586 static int __init arm_mrc_hook_init(void)
587 {
588         register_undef_hook(&arm_mrc_hook);
589         return 0;
590 }
591
592 late_initcall(arm_mrc_hook_init);
593
594 #endif
595
596 void __bad_xchg(volatile void *ptr, int size)
597 {
598         printk("xchg: bad data size: pc 0x%p, ptr 0x%p, size %d\n",
599                 __builtin_return_address(0), ptr, size);
600         BUG();
601 }
602 EXPORT_SYMBOL(__bad_xchg);
603
604 /*
605  * A data abort trap was taken, but we did not handle the instruction.
606  * Try to abort the user program, or panic if it was the kernel.
607  */
608 asmlinkage void
609 baddataabort(int code, unsigned long instr, struct pt_regs *regs)
610 {
611         unsigned long addr = instruction_pointer(regs);
612         siginfo_t info;
613
614 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
615         if (user_debug & UDBG_BADABORT) {
616                 printk(KERN_ERR "[%d] %s: bad data abort: code %d instr 0x%08lx\n",
617                         current->pid, current->comm, code, instr);
618                 dump_instr(regs);
619                 show_pte(current->mm, addr);
620         }
621 #endif
622
623         info.si_signo = SIGILL;
624         info.si_errno = 0;
625         info.si_code  = ILL_ILLOPC;
626         info.si_addr  = (void __user *)addr;
627
628         notify_die("unknown data abort code", regs, &info, instr, 0);
629 }
630
631 void __attribute__((noreturn)) __bug(const char *file, int line, void *data)
632 {
633         printk(KERN_CRIT"kernel BUG at %s:%d!", file, line);
634         if (data)
635                 printk(" - extra data = %p", data);
636         printk("\n");
637         *(int *)0 = 0;
638
639         /* Avoid "noreturn function does return" */
640         for (;;);
641 }
642 EXPORT_SYMBOL(__bug);
643
644 void __readwrite_bug(const char *fn)
645 {
646         printk("%s called, but not implemented\n", fn);
647         BUG();
648 }
649 EXPORT_SYMBOL(__readwrite_bug);
650
651 void __pte_error(const char *file, int line, unsigned long val)
652 {
653         printk("%s:%d: bad pte %08lx.\n", file, line, val);
654 }
655
656 void __pmd_error(const char *file, int line, unsigned long val)
657 {
658         printk("%s:%d: bad pmd %08lx.\n", file, line, val);
659 }
660
661 void __pgd_error(const char *file, int line, unsigned long val)
662 {
663         printk("%s:%d: bad pgd %08lx.\n", file, line, val);
664 }
665
666 asmlinkage void __div0(void)
667 {
668         printk("Division by zero in kernel.\n");
669         dump_stack();
670 }
671 EXPORT_SYMBOL(__div0);
672
673 void abort(void)
674 {
675         BUG();
676
677         /* if that doesn't kill us, halt */
678         panic("Oops failed to kill thread");
679 }
680 EXPORT_SYMBOL(abort);
681
682 void __init trap_init(void)
683 {
684         extern char __stubs_start[], __stubs_end[];
685         extern char __vectors_start[], __vectors_end[];
686         extern char __kuser_helper_start[], __kuser_helper_end[];
687         int kuser_sz = __kuser_helper_end - __kuser_helper_start;
688
689         /*
690          * Copy the vectors, stubs and kuser helpers (in entry-armv.S)
691          * into the vector page, mapped at 0xffff0000, and ensure these
692          * are visible to the instruction stream.
693          */
694         memcpy((void *)0xffff0000, __vectors_start, __vectors_end - __vectors_start);
695         memcpy((void *)0xffff0200, __stubs_start, __stubs_end - __stubs_start);
696         memcpy((void *)0xffff1000 - kuser_sz, __kuser_helper_start, kuser_sz);
697
698         /*
699          * Copy signal return handlers into the vector page, and
700          * set sigreturn to be a pointer to these.
701          */
702         memcpy((void *)KERN_SIGRETURN_CODE, sigreturn_codes,
703                sizeof(sigreturn_codes));
704
705         flush_icache_range(0xffff0000, 0xffff0000 + PAGE_SIZE);
706         modify_domain(DOMAIN_USER, DOMAIN_CLIENT);
707 }