Merge with master.kernel.org:/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6.git
[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 DEFINE_SPINLOCK(die_lock);
202
203 /*
204  * This function is protected against re-entrancy.
205  */
206 NORET_TYPE void die(const char *str, struct pt_regs *regs, int err)
207 {
208         struct task_struct *tsk = current;
209         static int die_counter;
210
211         console_verbose();
212         spin_lock_irq(&die_lock);
213         bust_spinlocks(1);
214
215         printk("Internal error: %s: %x [#%d]\n", str, err, ++die_counter);
216         print_modules();
217         __show_regs(regs);
218         printk("Process %s (pid: %d, stack limit = 0x%p)\n",
219                 tsk->comm, tsk->pid, tsk->thread_info + 1);
220
221         if (!user_mode(regs) || in_interrupt()) {
222                 dump_mem("Stack: ", regs->ARM_sp,
223                          THREAD_SIZE + (unsigned long)tsk->thread_info);
224                 dump_backtrace(regs, tsk);
225                 dump_instr(regs);
226         }
227
228         bust_spinlocks(0);
229         spin_unlock_irq(&die_lock);
230         do_exit(SIGSEGV);
231 }
232
233 void notify_die(const char *str, struct pt_regs *regs, struct siginfo *info,
234                 unsigned long err, unsigned long trap)
235 {
236         if (user_mode(regs)) {
237                 current->thread.error_code = err;
238                 current->thread.trap_no = trap;
239
240                 force_sig_info(info->si_signo, info, current);
241         } else {
242                 die(str, regs, err);
243         }
244 }
245
246 static LIST_HEAD(undef_hook);
247 static DEFINE_SPINLOCK(undef_lock);
248
249 void register_undef_hook(struct undef_hook *hook)
250 {
251         spin_lock_irq(&undef_lock);
252         list_add(&hook->node, &undef_hook);
253         spin_unlock_irq(&undef_lock);
254 }
255
256 void unregister_undef_hook(struct undef_hook *hook)
257 {
258         spin_lock_irq(&undef_lock);
259         list_del(&hook->node);
260         spin_unlock_irq(&undef_lock);
261 }
262
263 asmlinkage void do_undefinstr(struct pt_regs *regs)
264 {
265         unsigned int correction = thumb_mode(regs) ? 2 : 4;
266         unsigned int instr;
267         struct undef_hook *hook;
268         siginfo_t info;
269         void __user *pc;
270
271         /*
272          * According to the ARM ARM, PC is 2 or 4 bytes ahead,
273          * depending whether we're in Thumb mode or not.
274          * Correct this offset.
275          */
276         regs->ARM_pc -= correction;
277
278         pc = (void __user *)instruction_pointer(regs);
279         if (thumb_mode(regs)) {
280                 get_user(instr, (u16 __user *)pc);
281         } else {
282                 get_user(instr, (u32 __user *)pc);
283         }
284
285         spin_lock_irq(&undef_lock);
286         list_for_each_entry(hook, &undef_hook, node) {
287                 if ((instr & hook->instr_mask) == hook->instr_val &&
288                     (regs->ARM_cpsr & hook->cpsr_mask) == hook->cpsr_val) {
289                         if (hook->fn(regs, instr) == 0) {
290                                 spin_unlock_irq(&undef_lock);
291                                 return;
292                         }
293                 }
294         }
295         spin_unlock_irq(&undef_lock);
296
297 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
298         if (user_debug & UDBG_UNDEFINED) {
299                 printk(KERN_INFO "%s (%d): undefined instruction: pc=%p\n",
300                         current->comm, current->pid, pc);
301                 dump_instr(regs);
302         }
303 #endif
304
305         info.si_signo = SIGILL;
306         info.si_errno = 0;
307         info.si_code  = ILL_ILLOPC;
308         info.si_addr  = pc;
309
310         notify_die("Oops - undefined instruction", regs, &info, 0, 6);
311 }
312
313 asmlinkage void do_unexp_fiq (struct pt_regs *regs)
314 {
315 #ifndef CONFIG_IGNORE_FIQ
316         printk("Hmm.  Unexpected FIQ received, but trying to continue\n");
317         printk("You may have a hardware problem...\n");
318 #endif
319 }
320
321 /*
322  * bad_mode handles the impossible case in the vectors.  If you see one of
323  * these, then it's extremely serious, and could mean you have buggy hardware.
324  * It never returns, and never tries to sync.  We hope that we can at least
325  * dump out some state information...
326  */
327 asmlinkage void bad_mode(struct pt_regs *regs, int reason, int proc_mode)
328 {
329         console_verbose();
330
331         printk(KERN_CRIT "Bad mode in %s handler detected: mode %s\n",
332                 handler[reason], processor_modes[proc_mode]);
333
334         die("Oops - bad mode", regs, 0);
335         local_irq_disable();
336         panic("bad mode");
337 }
338
339 static int bad_syscall(int n, struct pt_regs *regs)
340 {
341         struct thread_info *thread = current_thread_info();
342         siginfo_t info;
343
344         if (current->personality != PER_LINUX && thread->exec_domain->handler) {
345                 thread->exec_domain->handler(n, regs);
346                 return regs->ARM_r0;
347         }
348
349 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
350         if (user_debug & UDBG_SYSCALL) {
351                 printk(KERN_ERR "[%d] %s: obsolete system call %08x.\n",
352                         current->pid, current->comm, n);
353                 dump_instr(regs);
354         }
355 #endif
356
357         info.si_signo = SIGILL;
358         info.si_errno = 0;
359         info.si_code  = ILL_ILLTRP;
360         info.si_addr  = (void __user *)instruction_pointer(regs) -
361                          (thumb_mode(regs) ? 2 : 4);
362
363         notify_die("Oops - bad syscall", regs, &info, n, 0);
364
365         return regs->ARM_r0;
366 }
367
368 static inline void
369 do_cache_op(unsigned long start, unsigned long end, int flags)
370 {
371         struct vm_area_struct *vma;
372
373         if (end < start || flags)
374                 return;
375
376         vma = find_vma(current->active_mm, start);
377         if (vma && vma->vm_start < end) {
378                 if (start < vma->vm_start)
379                         start = vma->vm_start;
380                 if (end > vma->vm_end)
381                         end = vma->vm_end;
382
383                 flush_cache_user_range(vma, start, end);
384         }
385 }
386
387 /*
388  * Handle all unrecognised system calls.
389  *  0x9f0000 - 0x9fffff are some more esoteric system calls
390  */
391 #define NR(x) ((__ARM_NR_##x) - __ARM_NR_BASE)
392 asmlinkage int arm_syscall(int no, struct pt_regs *regs)
393 {
394         struct thread_info *thread = current_thread_info();
395         siginfo_t info;
396
397         if ((no >> 16) != 0x9f)
398                 return bad_syscall(no, regs);
399
400         switch (no & 0xffff) {
401         case 0: /* branch through 0 */
402                 info.si_signo = SIGSEGV;
403                 info.si_errno = 0;
404                 info.si_code  = SEGV_MAPERR;
405                 info.si_addr  = NULL;
406
407                 notify_die("branch through zero", regs, &info, 0, 0);
408                 return 0;
409
410         case NR(breakpoint): /* SWI BREAK_POINT */
411                 regs->ARM_pc -= thumb_mode(regs) ? 2 : 4;
412                 ptrace_break(current, regs);
413                 return regs->ARM_r0;
414
415         /*
416          * Flush a region from virtual address 'r0' to virtual address 'r1'
417          * _exclusive_.  There is no alignment requirement on either address;
418          * user space does not need to know the hardware cache layout.
419          *
420          * r2 contains flags.  It should ALWAYS be passed as ZERO until it
421          * is defined to be something else.  For now we ignore it, but may
422          * the fires of hell burn in your belly if you break this rule. ;)
423          *
424          * (at a later date, we may want to allow this call to not flush
425          * various aspects of the cache.  Passing '0' will guarantee that
426          * everything necessary gets flushed to maintain consistency in
427          * the specified region).
428          */
429         case NR(cacheflush):
430                 do_cache_op(regs->ARM_r0, regs->ARM_r1, regs->ARM_r2);
431                 return 0;
432
433         case NR(usr26):
434                 if (!(elf_hwcap & HWCAP_26BIT))
435                         break;
436                 regs->ARM_cpsr &= ~MODE32_BIT;
437                 return regs->ARM_r0;
438
439         case NR(usr32):
440                 if (!(elf_hwcap & HWCAP_26BIT))
441                         break;
442                 regs->ARM_cpsr |= MODE32_BIT;
443                 return regs->ARM_r0;
444
445         case NR(set_tls):
446                 thread->tp_value = regs->ARM_r0;
447 #if defined(CONFIG_HAS_TLS_REG)
448                 asm ("mcr p15, 0, %0, c13, c0, 3" : : "r" (regs->ARM_r0) );
449 #elif !defined(CONFIG_TLS_REG_EMUL)
450                 /*
451                  * User space must never try to access this directly.
452                  * Expect your app to break eventually if you do so.
453                  * The user helper at 0xffff0fe0 must be used instead.
454                  * (see entry-armv.S for details)
455                  */
456                 *((unsigned int *)0xffff0ff0) = regs->ARM_r0;
457 #endif
458                 return 0;
459
460 #ifdef CONFIG_NEEDS_SYSCALL_FOR_CMPXCHG
461         /*
462          * Atomically store r1 in *r2 if *r2 is equal to r0 for user space.
463          * Return zero in r0 if *MEM was changed or non-zero if no exchange
464          * happened.  Also set the user C flag accordingly.
465          * If access permissions have to be fixed up then non-zero is
466          * returned and the operation has to be re-attempted.
467          *
468          * *NOTE*: This is a ghost syscall private to the kernel.  Only the
469          * __kuser_cmpxchg code in entry-armv.S should be aware of its
470          * existence.  Don't ever use this from user code.
471          */
472         case 0xfff0:
473         {
474                 extern void do_DataAbort(unsigned long addr, unsigned int fsr,
475                                          struct pt_regs *regs);
476                 unsigned long val;
477                 unsigned long addr = regs->ARM_r2;
478                 struct mm_struct *mm = current->mm;
479                 pgd_t *pgd; pmd_t *pmd; pte_t *pte;
480
481                 regs->ARM_cpsr &= ~PSR_C_BIT;
482                 spin_lock(&mm->page_table_lock);
483                 pgd = pgd_offset(mm, addr);
484                 if (!pgd_present(*pgd))
485                         goto bad_access;
486                 pmd = pmd_offset(pgd, addr);
487                 if (!pmd_present(*pmd))
488                         goto bad_access;
489                 pte = pte_offset_map(pmd, addr);
490                 if (!pte_present(*pte) || !pte_write(*pte))
491                         goto bad_access;
492                 val = *(unsigned long *)addr;
493                 val -= regs->ARM_r0;
494                 if (val == 0) {
495                         *(unsigned long *)addr = regs->ARM_r1;
496                         regs->ARM_cpsr |= PSR_C_BIT;
497                 }
498                 spin_unlock(&mm->page_table_lock);
499                 return val;
500
501                 bad_access:
502                 spin_unlock(&mm->page_table_lock);
503                 /* simulate a read access fault */
504                 do_DataAbort(addr, 15 + (1 << 11), regs);
505                 return -1;
506         }
507 #endif
508
509         default:
510                 /* Calls 9f00xx..9f07ff are defined to return -ENOSYS
511                    if not implemented, rather than raising SIGILL.  This
512                    way the calling program can gracefully determine whether
513                    a feature is supported.  */
514                 if (no <= 0x7ff)
515                         return -ENOSYS;
516                 break;
517         }
518 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
519         /*
520          * experience shows that these seem to indicate that
521          * something catastrophic has happened
522          */
523         if (user_debug & UDBG_SYSCALL) {
524                 printk("[%d] %s: arm syscall %d\n",
525                        current->pid, current->comm, no);
526                 dump_instr(regs);
527                 if (user_mode(regs)) {
528                         __show_regs(regs);
529                         c_backtrace(regs->ARM_fp, processor_mode(regs));
530                 }
531         }
532 #endif
533         info.si_signo = SIGILL;
534         info.si_errno = 0;
535         info.si_code  = ILL_ILLTRP;
536         info.si_addr  = (void __user *)instruction_pointer(regs) -
537                          (thumb_mode(regs) ? 2 : 4);
538
539         notify_die("Oops - bad syscall(2)", regs, &info, no, 0);
540         return 0;
541 }
542
543 #ifdef CONFIG_TLS_REG_EMUL
544
545 /*
546  * We might be running on an ARMv6+ processor which should have the TLS
547  * register but for some reason we can't use it, or maybe an SMP system
548  * using a pre-ARMv6 processor (there are apparently a few prototypes like
549  * that in existence) and therefore access to that register must be
550  * emulated.
551  */
552
553 static int get_tp_trap(struct pt_regs *regs, unsigned int instr)
554 {
555         int reg = (instr >> 12) & 15;
556         if (reg == 15)
557                 return 1;
558         regs->uregs[reg] = current_thread_info()->tp_value;
559         regs->ARM_pc += 4;
560         return 0;
561 }
562
563 static struct undef_hook arm_mrc_hook = {
564         .instr_mask     = 0x0fff0fff,
565         .instr_val      = 0x0e1d0f70,
566         .cpsr_mask      = PSR_T_BIT,
567         .cpsr_val       = 0,
568         .fn             = get_tp_trap,
569 };
570
571 static int __init arm_mrc_hook_init(void)
572 {
573         register_undef_hook(&arm_mrc_hook);
574         return 0;
575 }
576
577 late_initcall(arm_mrc_hook_init);
578
579 #endif
580
581 void __bad_xchg(volatile void *ptr, int size)
582 {
583         printk("xchg: bad data size: pc 0x%p, ptr 0x%p, size %d\n",
584                 __builtin_return_address(0), ptr, size);
585         BUG();
586 }
587 EXPORT_SYMBOL(__bad_xchg);
588
589 /*
590  * A data abort trap was taken, but we did not handle the instruction.
591  * Try to abort the user program, or panic if it was the kernel.
592  */
593 asmlinkage void
594 baddataabort(int code, unsigned long instr, struct pt_regs *regs)
595 {
596         unsigned long addr = instruction_pointer(regs);
597         siginfo_t info;
598
599 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
600         if (user_debug & UDBG_BADABORT) {
601                 printk(KERN_ERR "[%d] %s: bad data abort: code %d instr 0x%08lx\n",
602                         current->pid, current->comm, code, instr);
603                 dump_instr(regs);
604                 show_pte(current->mm, addr);
605         }
606 #endif
607
608         info.si_signo = SIGILL;
609         info.si_errno = 0;
610         info.si_code  = ILL_ILLOPC;
611         info.si_addr  = (void __user *)addr;
612
613         notify_die("unknown data abort code", regs, &info, instr, 0);
614 }
615
616 volatile void __bug(const char *file, int line, void *data)
617 {
618         printk(KERN_CRIT"kernel BUG at %s:%d!", file, line);
619         if (data)
620                 printk(" - extra data = %p", data);
621         printk("\n");
622         *(int *)0 = 0;
623 }
624 EXPORT_SYMBOL(__bug);
625
626 void __readwrite_bug(const char *fn)
627 {
628         printk("%s called, but not implemented\n", fn);
629         BUG();
630 }
631 EXPORT_SYMBOL(__readwrite_bug);
632
633 void __pte_error(const char *file, int line, unsigned long val)
634 {
635         printk("%s:%d: bad pte %08lx.\n", file, line, val);
636 }
637
638 void __pmd_error(const char *file, int line, unsigned long val)
639 {
640         printk("%s:%d: bad pmd %08lx.\n", file, line, val);
641 }
642
643 void __pgd_error(const char *file, int line, unsigned long val)
644 {
645         printk("%s:%d: bad pgd %08lx.\n", file, line, val);
646 }
647
648 asmlinkage void __div0(void)
649 {
650         printk("Division by zero in kernel.\n");
651         dump_stack();
652 }
653 EXPORT_SYMBOL(__div0);
654
655 void abort(void)
656 {
657         BUG();
658
659         /* if that doesn't kill us, halt */
660         panic("Oops failed to kill thread");
661 }
662 EXPORT_SYMBOL(abort);
663
664 void __init trap_init(void)
665 {
666         extern char __stubs_start[], __stubs_end[];
667         extern char __vectors_start[], __vectors_end[];
668         extern char __kuser_helper_start[], __kuser_helper_end[];
669         int kuser_sz = __kuser_helper_end - __kuser_helper_start;
670
671         /*
672          * Copy the vectors, stubs and kuser helpers (in entry-armv.S)
673          * into the vector page, mapped at 0xffff0000, and ensure these
674          * are visible to the instruction stream.
675          */
676         memcpy((void *)0xffff0000, __vectors_start, __vectors_end - __vectors_start);
677         memcpy((void *)0xffff0200, __stubs_start, __stubs_end - __stubs_start);
678         memcpy((void *)0xffff1000 - kuser_sz, __kuser_helper_start, kuser_sz);
679
680         /*
681          * Copy signal return handlers into the vector page, and
682          * set sigreturn to be a pointer to these.
683          */
684         memcpy((void *)KERN_SIGRETURN_CODE, sigreturn_codes,
685                sizeof(sigreturn_codes));
686
687         flush_icache_range(0xffff0000, 0xffff0000 + PAGE_SIZE);
688         modify_domain(DOMAIN_USER, DOMAIN_CLIENT);
689 }