arch/powerpc/kernel/traps.c

   1 /*
   2  *  Copyright (C) 1995-1996  Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
   3  *
   4  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
   5  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
   6  *  as published by the Free Software Foundation; either version
   7  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
   8  *
   9  *  Modified by Cort Dougan (cort@cs.nmt.edu)
  10  *  and Paul Mackerras (paulus@samba.org)
  11  */
  12
  13 /*
  14  * This file handles the architecture-dependent parts of hardware exceptions
  15  */
  16
  17 #include <linux/errno.h>
  18 #include <linux/sched.h>
  19 #include <linux/kernel.h>
  20 #include <linux/mm.h>
  21 #include <linux/stddef.h>
  22 #include <linux/unistd.h>
  23 #include <linux/ptrace.h>
  24 #include <linux/slab.h>
  25 #include <linux/user.h>
  26 #include <linux/a.out.h>
  27 #include <linux/interrupt.h>
  28 #include <linux/init.h>
  29 #include <linux/module.h>
  30 #include <linux/prctl.h>
  31 #include <linux/delay.h>
  32 #include <linux/kprobes.h>
  33 #include <linux/kexec.h>
  34 #include <linux/backlight.h>
  35 #include <linux/bug.h>
  36 #include <linux/kdebug.h>
  37
  38 #include <asm/pgtable.h>
  39 #include <asm/uaccess.h>
  40 #include <asm/system.h>
  41 #include <asm/io.h>
  42 #include <asm/machdep.h>
  43 #include <asm/rtas.h>
  44 #include <asm/pmc.h>
  45 #ifdef CONFIG_PPC32
  46 #include <asm/reg.h>
  47 #endif
  48 #ifdef CONFIG_PMAC_BACKLIGHT
  49 #include <asm/backlight.h>
  50 #endif
  51 #ifdef CONFIG_PPC64
  52 #include <asm/firmware.h>
  53 #include <asm/processor.h>
  54 #endif
  55 #include <asm/kexec.h>
  56
  57 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
  58 int (*__debugger)(struct pt_regs *regs);
  59 int (*__debugger_ipi)(struct pt_regs *regs);
  60 int (*__debugger_bpt)(struct pt_regs *regs);
  61 int (*__debugger_sstep)(struct pt_regs *regs);
  62 int (*__debugger_iabr_match)(struct pt_regs *regs);
  63 int (*__debugger_dabr_match)(struct pt_regs *regs);
  64 int (*__debugger_fault_handler)(struct pt_regs *regs);
  65
  66 EXPORT_SYMBOL(__debugger);
  67 EXPORT_SYMBOL(__debugger_ipi);
  68 EXPORT_SYMBOL(__debugger_bpt);
  69 EXPORT_SYMBOL(__debugger_sstep);
  70 EXPORT_SYMBOL(__debugger_iabr_match);
  71 EXPORT_SYMBOL(__debugger_dabr_match);
  72 EXPORT_SYMBOL(__debugger_fault_handler);
  73 #endif
  74
  75 /*
  76  * Trap & Exception support
  77  */
  78
  79 #ifdef CONFIG_PMAC_BACKLIGHT
  80 static void pmac_backlight_unblank(void)
  81 {
  82         mutex_lock(&pmac_backlight_mutex);
  83         if (pmac_backlight) {
  84                 struct backlight_properties *props;
  85
  86                 props = &pmac_backlight->props;
  87                 props->brightness = props->max_brightness;
  88                 props->power = FB_BLANK_UNBLANK;
  89                 backlight_update_status(pmac_backlight);
  90         }
  91         mutex_unlock(&pmac_backlight_mutex);
  92 }
  93 #else
  94 static inline void pmac_backlight_unblank(void) { }
  95 #endif
  96
  97 int die(const char *str, struct pt_regs *regs, long err)
  98 {
  99         static struct {
 100                 spinlock_t lock;
 101                 u32 lock_owner;
 102                 int lock_owner_depth;
 103         } die = {
 104                 .lock =                 __SPIN_LOCK_UNLOCKED(die.lock),
 105                 .lock_owner =           -1,
 106                 .lock_owner_depth =     0
 107         };
 108         static int die_counter;
 109         unsigned long flags;
 110
 111         if (debugger(regs))
 112                 return 1;
 113
 114         oops_enter();
 115
 116         if (die.lock_owner != raw_smp_processor_id()) {
 117                 console_verbose();
 118                 spin_lock_irqsave(&die.lock, flags);
 119                 die.lock_owner = smp_processor_id();
 120                 die.lock_owner_depth = 0;
 121                 bust_spinlocks(1);
 122                 if (machine_is(powermac))
 123                         pmac_backlight_unblank();
 124         } else {
 125                 local_save_flags(flags);
 126         }
 127
 128         if (++die.lock_owner_depth < 3) {
 129                 printk("Oops: %s, sig: %ld [#%d]\n", str, err, ++die_counter);
 130 #ifdef CONFIG_PREEMPT
 131                 printk("PREEMPT ");
 132 #endif
 133 #ifdef CONFIG_SMP
 134                 printk("SMP NR_CPUS=%d ", NR_CPUS);
 135 #endif
 136 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
 137                 printk("DEBUG_PAGEALLOC ");
 138 #endif
 139 #ifdef CONFIG_NUMA
 140                 printk("NUMA ");
 141 #endif
 142                 printk("%s\n", ppc_md.name ? ppc_md.name : "");
 143
 144                 print_modules();
 145                 show_regs(regs);
 146         } else {
 147                 printk("Recursive die() failure, output suppressed\n");
 148         }
 149
 150         bust_spinlocks(0);
 151         die.lock_owner = -1;
 152         add_taint(TAINT_DIE);
 153         spin_unlock_irqrestore(&die.lock, flags);
 154
 155         if (kexec_should_crash(current) ||
 156                 kexec_sr_activated(smp_processor_id()))
 157                 crash_kexec(regs);
 158         crash_kexec_secondary(regs);
 159
 160         if (in_interrupt())
 161                 panic("Fatal exception in interrupt");
 162
 163         if (panic_on_oops)
 164                 panic("Fatal exception");
 165
 166         oops_exit();
 167         do_exit(err);
 168
 169         return 0;
 170 }
 171
 172 void _exception(int signr, struct pt_regs *regs, int code, unsigned long addr)
 173 {
 174         siginfo_t info;
 175         const char fmt32[] = KERN_INFO "%s[%d]: unhandled signal %d " \
 176                         "at %08lx nip %08lx lr %08lx code %x\n";
 177         const char fmt64[] = KERN_INFO "%s[%d]: unhandled signal %d " \
 178                         "at %016lx nip %016lx lr %016lx code %x\n";
 179
 180         if (!user_mode(regs)) {
 181                 if (die("Exception in kernel mode", regs, signr))
 182                         return;
 183         } else if (show_unhandled_signals &&
 184                     unhandled_signal(current, signr) &&
 185                     printk_ratelimit()) {
 186                         printk(regs->msr & MSR_SF ? fmt64 : fmt32,
 187                                 current->comm, current->pid, signr,
 188                                 addr, regs->nip, regs->link, code);
 189                 }
 190
 191         memset(&info, 0, sizeof(info));
 192         info.si_signo = signr;
 193         info.si_code = code;
 194         info.si_addr = (void __user *) addr;
 195         force_sig_info(signr, &info, current);
 196
 197         /*
 198          * Init gets no signals that it doesn't have a handler for.
 199          * That's all very well, but if it has caused a synchronous
 200          * exception and we ignore the resulting signal, it will just
 201          * generate the same exception over and over again and we get
 202          * nowhere.  Better to kill it and let the kernel panic.
 203          */
 204         if (is_global_init(current)) {
 205                 __sighandler_t handler;
 206
 207                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
 208                 handler = current->sighand->action[signr-1].sa.sa_handler;
 209                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
 210                 if (handler == SIG_DFL) {
 211                         /* init has generated a synchronous exception
 212                            and it doesn't have a handler for the signal */
 213                         printk(KERN_CRIT "init has generated signal %d "
 214                                "but has no handler for it\n", signr);
 215                         do_exit(signr);
 216                 }
 217         }
 218 }
 219
 220 #ifdef CONFIG_PPC64
 221 void system_reset_exception(struct pt_regs *regs)
 222 {
 223         /* See if any machine dependent calls */
 224         if (ppc_md.system_reset_exception) {
 225                 if (ppc_md.system_reset_exception(regs))
 226                         return;
 227         }
 228
 229 #ifdef CONFIG_KEXEC
 230         cpu_set(smp_processor_id(), cpus_in_sr);
 231 #endif
 232
 233         die("System Reset", regs, SIGABRT);
 234
 235         /*
 236          * Some CPUs when released from the debugger will execute this path.
 237          * These CPUs entered the debugger via a soft-reset. If the CPU was
 238          * hung before entering the debugger it will return to the hung
 239          * state when exiting this function.  This causes a problem in
 240          * kdump since the hung CPU(s) will not respond to the IPI sent
 241          * from kdump. To prevent the problem we call crash_kexec_secondary()
 242          * here. If a kdump had not been initiated or we exit the debugger
 243          * with the "exit and recover" command (x) crash_kexec_secondary()
 244          * will return after 5ms and the CPU returns to its previous state.
 245          */
 246         crash_kexec_secondary(regs);
 247
 248         /* Must die if the interrupt is not recoverable */
 249         if (!(regs->msr & MSR_RI))
 250                 panic("Unrecoverable System Reset");
 251
 252         /* What should we do here? We could issue a shutdown or hard reset. */
 253 }
 254 #endif
 255
 256 /*
 257  * I/O accesses can cause machine checks on powermacs.
 258  * Check if the NIP corresponds to the address of a sync
 259  * instruction for which there is an entry in the exception
 260  * table.
 261  * Note that the 601 only takes a machine check on TEA
 262  * (transfer error ack) signal assertion, and does not
 263  * set any of the top 16 bits of SRR1.
 264  *  -- paulus.
 265  */
 266 static inline int check_io_access(struct pt_regs *regs)
 267 {
 268 #ifdef CONFIG_PPC32
 269         unsigned long msr = regs->msr;
 270         const struct exception_table_entry *entry;
 271         unsigned int *nip = (unsigned int *)regs->nip;
 272
 273         if (((msr & 0xffff0000) == 0 || (msr & (0x80000 | 0x40000)))
 274             && (entry = search_exception_tables(regs->nip)) != NULL) {
 275                 /*
 276                  * Check that it's a sync instruction, or somewhere
 277                  * in the twi; isync; nop sequence that inb/inw/inl uses.
 278                  * As the address is in the exception table
 279                  * we should be able to read the instr there.
 280                  * For the debug message, we look at the preceding
 281                  * load or store.
 282                  */
 283                 if (*nip == 0x60000000)         /* nop */
 284                         nip -= 2;
 285                 else if (*nip == 0x4c00012c)    /* isync */
 286                         --nip;
 287                 if (*nip == 0x7c0004ac || (*nip >> 26) == 3) {
 288                         /* sync or twi */
 289                         unsigned int rb;
 290
 291                         --nip;
 292                         rb = (*nip >> 11) & 0x1f;
 293                         printk(KERN_DEBUG "%s bad port %lx at %p\n",
 294                                (*nip & 0x100)? "OUT to": "IN from",
 295                                regs->gpr[rb] - _IO_BASE, nip);
 296                         regs->msr |= MSR_RI;
 297                         regs->nip = entry->fixup;
 298                         return 1;
 299                 }
 300         }
 301 #endif /* CONFIG_PPC32 */
 302         return 0;
 303 }
 304
 305 #if defined(CONFIG_4xx) || defined(CONFIG_BOOKE)
 306 /* On 4xx, the reason for the machine check or program exception
 307    is in the ESR. */
 308 #define get_reason(regs)        ((regs)->dsisr)
 309 #ifndef CONFIG_FSL_BOOKE
 310 #define get_mc_reason(regs)     ((regs)->dsisr)
 311 #else
 312 #define get_mc_reason(regs)     (mfspr(SPRN_MCSR) & MCSR_MASK)
 313 #endif
 314 #define REASON_FP               ESR_FP
 315 #define REASON_ILLEGAL          (ESR_PIL | ESR_PUO)
 316 #define REASON_PRIVILEGED       ESR_PPR
 317 #define REASON_TRAP             ESR_PTR
 318
 319 /* single-step stuff */
 320 #define single_stepping(regs)   (current->thread.dbcr0 & DBCR0_IC)
 321 #define clear_single_step(regs) (current->thread.dbcr0 &= ~DBCR0_IC)
 322
 323 #else
 324 /* On non-4xx, the reason for the machine check or program
 325    exception is in the MSR. */
 326 #define get_reason(regs)        ((regs)->msr)
 327 #define get_mc_reason(regs)     ((regs)->msr)
 328 #define REASON_FP               0x100000
 329 #define REASON_ILLEGAL          0x80000
 330 #define REASON_PRIVILEGED       0x40000
 331 #define REASON_TRAP             0x20000
 332
 333 #define single_stepping(regs)   ((regs)->msr & MSR_SE)
 334 #define clear_single_step(regs) ((regs)->msr &= ~MSR_SE)
 335 #endif
 336
 337 static int generic_machine_check_exception(struct pt_regs *regs)
 338 {
 339         unsigned long reason = get_mc_reason(regs);
 340
 341 #if defined(CONFIG_4xx) && !defined(CONFIG_440A)
 342         if (reason & ESR_IMCP) {
 343                 printk("Instruction");
 344                 mtspr(SPRN_ESR, reason & ~ESR_IMCP);
 345         } else
 346                 printk("Data");
 347         printk(" machine check in kernel mode.\n");
 348 #elif defined(CONFIG_440A)
 349         printk("Machine check in kernel mode.\n");
 350         if (reason & ESR_IMCP){
 351                 printk("Instruction Synchronous Machine Check exception\n");
 352                 mtspr(SPRN_ESR, reason & ~ESR_IMCP);
 353         }
 354         else {
 355                 u32 mcsr = mfspr(SPRN_MCSR);
 356                 if (mcsr & MCSR_IB)
 357                         printk("Instruction Read PLB Error\n");
 358                 if (mcsr & MCSR_DRB)
 359                         printk("Data Read PLB Error\n");
 360                 if (mcsr & MCSR_DWB)
 361                         printk("Data Write PLB Error\n");
 362                 if (mcsr & MCSR_TLBP)
 363                         printk("TLB Parity Error\n");
 364                 if (mcsr & MCSR_ICP){
 365                         flush_instruction_cache();
 366                         printk("I-Cache Parity Error\n");
 367                 }
 368                 if (mcsr & MCSR_DCSP)
 369                         printk("D-Cache Search Parity Error\n");
 370                 if (mcsr & MCSR_DCFP)
 371                         printk("D-Cache Flush Parity Error\n");
 372                 if (mcsr & MCSR_IMPE)
 373                         printk("Machine Check exception is imprecise\n");
 374
 375                 /* Clear MCSR */
 376                 mtspr(SPRN_MCSR, mcsr);
 377         }
 378 #elif defined (CONFIG_E500)
 379         printk("Machine check in kernel mode.\n");
 380         printk("Caused by (from MCSR=%lx): ", reason);
 381
 382         if (reason & MCSR_MCP)
 383                 printk("Machine Check Signal\n");
 384         if (reason & MCSR_ICPERR)
 385                 printk("Instruction Cache Parity Error\n");
 386         if (reason & MCSR_DCP_PERR)
 387                 printk("Data Cache Push Parity Error\n");
 388         if (reason & MCSR_DCPERR)
 389                 printk("Data Cache Parity Error\n");
 390         if (reason & MCSR_BUS_IAERR)
 391                 printk("Bus - Instruction Address Error\n");
 392         if (reason & MCSR_BUS_RAERR)
 393                 printk("Bus - Read Address Error\n");
 394         if (reason & MCSR_BUS_WAERR)
 395                 printk("Bus - Write Address Error\n");
 396         if (reason & MCSR_BUS_IBERR)
 397                 printk("Bus - Instruction Data Error\n");
 398         if (reason & MCSR_BUS_RBERR)
 399                 printk("Bus - Read Data Bus Error\n");
 400         if (reason & MCSR_BUS_WBERR)
 401                 printk("Bus - Read Data Bus Error\n");
 402         if (reason & MCSR_BUS_IPERR)
 403                 printk("Bus - Instruction Parity Error\n");
 404         if (reason & MCSR_BUS_RPERR)
 405                 printk("Bus - Read Parity Error\n");
 406 #elif defined (CONFIG_E200)
 407         printk("Machine check in kernel mode.\n");
 408         printk("Caused by (from MCSR=%lx): ", reason);
 409
 410         if (reason & MCSR_MCP)
 411                 printk("Machine Check Signal\n");
 412         if (reason & MCSR_CP_PERR)
 413                 printk("Cache Push Parity Error\n");
 414         if (reason & MCSR_CPERR)
 415                 printk("Cache Parity Error\n");
 416         if (reason & MCSR_EXCP_ERR)
 417                 printk("ISI, ITLB, or Bus Error on first instruction fetch for an exception handler\n");
 418         if (reason & MCSR_BUS_IRERR)
 419                 printk("Bus - Read Bus Error on instruction fetch\n");
 420         if (reason & MCSR_BUS_DRERR)
 421                 printk("Bus - Read Bus Error on data load\n");
 422         if (reason & MCSR_BUS_WRERR)
 423                 printk("Bus - Write Bus Error on buffered store or cache line push\n");
 424 #else /* !CONFIG_4xx && !CONFIG_E500 && !CONFIG_E200 */
 425         printk("Machine check in kernel mode.\n");
 426         printk("Caused by (from SRR1=%lx): ", reason);
 427         switch (reason & 0x601F0000) {
 428         case 0x80000:
 429                 printk("Machine check signal\n");
 430                 break;
 431         case 0:         /* for 601 */
 432         case 0x40000:
 433         case 0x140000:  /* 7450 MSS error and TEA */
 434                 printk("Transfer error ack signal\n");
 435                 break;
 436         case 0x20000:
 437                 printk("Data parity error signal\n");
 438                 break;
 439         case 0x10000:
 440                 printk("Address parity error signal\n");
 441                 break;
 442         case 0x20000000:
 443                 printk("L1 Data Cache error\n");
 444                 break;
 445         case 0x40000000:
 446                 printk("L1 Instruction Cache error\n");
 447                 break;
 448         case 0x00100000:
 449                 printk("L2 data cache parity error\n");
 450                 break;
 451         default:
 452                 printk("Unknown values in msr\n");
 453         }
 454 #endif /* CONFIG_4xx */
 455
 456         return 0;
 457 }
 458
 459 void machine_check_exception(struct pt_regs *regs)
 460 {
 461         int recover = 0;
 462
 463         /* See if any machine dependent calls */
 464         if (ppc_md.machine_check_exception)
 465                 recover = ppc_md.machine_check_exception(regs);
 466         else
 467                 recover = generic_machine_check_exception(regs);
 468
 469         if (recover)
 470                 return;
 471
 472         if (user_mode(regs)) {
 473                 regs->msr |= MSR_RI;
 474                 _exception(SIGBUS, regs, BUS_ADRERR, regs->nip);
 475                 return;
 476         }
 477
 478 #if defined(CONFIG_8xx) && defined(CONFIG_PCI)
 479         /* the qspan pci read routines can cause machine checks -- Cort */
 480         bad_page_fault(regs, regs->dar, SIGBUS);
 481         return;
 482 #endif
 483
 484         if (debugger_fault_handler(regs)) {
 485                 regs->msr |= MSR_RI;
 486                 return;
 487         }
 488
 489         if (check_io_access(regs))
 490                 return;
 491
 492         if (debugger_fault_handler(regs))
 493                 return;
 494         die("Machine check", regs, SIGBUS);
 495
 496         /* Must die if the interrupt is not recoverable */
 497         if (!(regs->msr & MSR_RI))
 498                 panic("Unrecoverable Machine check");
 499 }
 500
 501 void SMIException(struct pt_regs *regs)
 502 {
 503         die("System Management Interrupt", regs, SIGABRT);
 504 }
 505
 506 void unknown_exception(struct pt_regs *regs)
 507 {
 508         printk("Bad trap at PC: %lx, SR: %lx, vector=%lx\n",
 509                regs->nip, regs->msr, regs->trap);
 510
 511         _exception(SIGTRAP, regs, 0, 0);
 512 }
 513
 514 void instruction_breakpoint_exception(struct pt_regs *regs)
 515 {
 516         if (notify_die(DIE_IABR_MATCH, "iabr_match", regs, 5,
 517                                         5, SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 518                 return;
 519         if (debugger_iabr_match(regs))
 520                 return;
 521         _exception(SIGTRAP, regs, TRAP_BRKPT, regs->nip);
 522 }
 523
 524 void RunModeException(struct pt_regs *regs)
 525 {
 526         _exception(SIGTRAP, regs, 0, 0);
 527 }
 528
 529 void __kprobes single_step_exception(struct pt_regs *regs)
 530 {
 531         regs->msr &= ~(MSR_SE | MSR_BE);  /* Turn off 'trace' bits */
 532
 533         if (notify_die(DIE_SSTEP, "single_step", regs, 5,
 534                                         5, SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 535                 return;
 536         if (debugger_sstep(regs))
 537                 return;
 538
 539         _exception(SIGTRAP, regs, TRAP_TRACE, regs->nip);
 540 }
 541
 542 /*
 543  * After we have successfully emulated an instruction, we have to
 544  * check if the instruction was being single-stepped, and if so,
 545  * pretend we got a single-step exception.  This was pointed out
 546  * by Kumar Gala.  -- paulus
 547  */
 548 static void emulate_single_step(struct pt_regs *regs)
 549 {
 550         if (single_stepping(regs)) {
 551                 clear_single_step(regs);
 552                 _exception(SIGTRAP, regs, TRAP_TRACE, 0);
 553         }
 554 }
 555
 556 static inline int __parse_fpscr(unsigned long fpscr)
 557 {
 558         int ret = 0;
 559
 560         /* Invalid operation */
 561         if ((fpscr & FPSCR_VE) && (fpscr & FPSCR_VX))
 562                 ret = FPE_FLTINV;
 563
 564         /* Overflow */
 565         else if ((fpscr & FPSCR_OE) && (fpscr & FPSCR_OX))
 566                 ret = FPE_FLTOVF;
 567
 568         /* Underflow */
 569         else if ((fpscr & FPSCR_UE) && (fpscr & FPSCR_UX))
 570                 ret = FPE_FLTUND;
 571
 572         /* Divide by zero */
 573         else if ((fpscr & FPSCR_ZE) && (fpscr & FPSCR_ZX))
 574                 ret = FPE_FLTDIV;
 575
 576         /* Inexact result */
 577         else if ((fpscr & FPSCR_XE) && (fpscr & FPSCR_XX))
 578                 ret = FPE_FLTRES;
 579
 580         return ret;
 581 }
 582
 583 static void parse_fpe(struct pt_regs *regs)
 584 {
 585         int code = 0;
 586
 587         flush_fp_to_thread(current);
 588
 589         code = __parse_fpscr(current->thread.fpscr.val);
 590
 591         _exception(SIGFPE, regs, code, regs->nip);
 592 }
 593
 594 /*
 595  * Illegal instruction emulation support.  Originally written to
 596  * provide the PVR to user applications using the mfspr rd, PVR.
 597  * Return non-zero if we can't emulate, or -EFAULT if the associated
 598  * memory access caused an access fault.  Return zero on success.
 599  *
 600  * There are a couple of ways to do this, either "decode" the instruction
 601  * or directly match lots of bits.  In this case, matching lots of
 602  * bits is faster and easier.
 603  *
 604  */
 605 #define INST_MFSPR_PVR          0x7c1f42a6
 606 #define INST_MFSPR_PVR_MASK     0xfc1fffff
 607
 608 #define INST_DCBA               0x7c0005ec
 609 #define INST_DCBA_MASK          0xfc0007fe
 610
 611 #define INST_MCRXR              0x7c000400
 612 #define INST_MCRXR_MASK         0xfc0007fe
 613
 614 #define INST_STRING             0x7c00042a
 615 #define INST_STRING_MASK        0xfc0007fe
 616 #define INST_STRING_GEN_MASK    0xfc00067e
 617 #define INST_LSWI               0x7c0004aa
 618 #define INST_LSWX               0x7c00042a
 619 #define INST_STSWI              0x7c0005aa
 620 #define INST_STSWX              0x7c00052a
 621
 622 #define INST_POPCNTB            0x7c0000f4
 623 #define INST_POPCNTB_MASK       0xfc0007fe
 624
 625 #define INST_ISEL               0x7c00001e
 626 #define INST_ISEL_MASK          0xfc00003e
 627
 628 static int emulate_string_inst(struct pt_regs *regs, u32 instword)
 629 {
 630         u8 rT = (instword >> 21) & 0x1f;
 631         u8 rA = (instword >> 16) & 0x1f;
 632         u8 NB_RB = (instword >> 11) & 0x1f;
 633         u32 num_bytes;
 634         unsigned long EA;
 635         int pos = 0;
 636
 637         /* Early out if we are an invalid form of lswx */
 638         if ((instword & INST_STRING_MASK) == INST_LSWX)
 639                 if ((rT == rA) || (rT == NB_RB))
 640                         return -EINVAL;
 641
 642         EA = (rA == 0) ? 0 : regs->gpr[rA];
 643
 644         switch (instword & INST_STRING_MASK) {
 645                 case INST_LSWX:
 646                 case INST_STSWX:
 647                         EA += NB_RB;
 648                         num_bytes = regs->xer & 0x7f;
 649                         break;
 650                 case INST_LSWI:
 651                 case INST_STSWI:
 652                         num_bytes = (NB_RB == 0) ? 32 : NB_RB;
 653                         break;
 654                 default:
 655                         return -EINVAL;
 656         }
 657
 658         while (num_bytes != 0)
 659         {
 660                 u8 val;
 661                 u32 shift = 8 * (3 - (pos & 0x3));
 662
 663                 switch ((instword & INST_STRING_MASK)) {
 664                         case INST_LSWX:
 665                         case INST_LSWI:
 666                                 if (get_user(val, (u8 __user *)EA))
 667                                         return -EFAULT;
 668                                 /* first time updating this reg,
 669                                  * zero it out */
 670                                 if (pos == 0)
 671                                         regs->gpr[rT] = 0;
 672                                 regs->gpr[rT] |= val << shift;
 673                                 break;
 674                         case INST_STSWI:
 675                         case INST_STSWX:
 676                                 val = regs->gpr[rT] >> shift;
 677                                 if (put_user(val, (u8 __user *)EA))
 678                                         return -EFAULT;
 679                                 break;
 680                 }
 681                 /* move EA to next address */
 682                 EA += 1;
 683                 num_bytes--;
 684
 685                 /* manage our position within the register */
 686                 if (++pos == 4) {
 687                         pos = 0;
 688                         if (++rT == 32)
 689                                 rT = 0;
 690                 }
 691         }
 692
 693         return 0;
 694 }
 695
 696 static int emulate_popcntb_inst(struct pt_regs *regs, u32 instword)
 697 {
 698         u32 ra,rs;
 699         unsigned long tmp;
 700
 701         ra = (instword >> 16) & 0x1f;
 702         rs = (instword >> 21) & 0x1f;
 703
 704         tmp = regs->gpr[rs];
 705         tmp = tmp - ((tmp >> 1) & 0x5555555555555555ULL);
 706         tmp = (tmp & 0x3333333333333333ULL) + ((tmp >> 2) & 0x3333333333333333ULL);
 707         tmp = (tmp + (tmp >> 4)) & 0x0f0f0f0f0f0f0f0fULL;
 708         regs->gpr[ra] = tmp;
 709
 710         return 0;
 711 }
 712
 713 static int emulate_isel(struct pt_regs *regs, u32 instword)
 714 {
 715         u8 rT = (instword >> 21) & 0x1f;
 716         u8 rA = (instword >> 16) & 0x1f;
 717         u8 rB = (instword >> 11) & 0x1f;
 718         u8 BC = (instword >> 6) & 0x1f;
 719         u8 bit;
 720         unsigned long tmp;
 721
 722         tmp = (rA == 0) ? 0 : regs->gpr[rA];
 723         bit = (regs->ccr >> (31 - BC)) & 0x1;
 724
 725         regs->gpr[rT] = bit ? tmp : regs->gpr[rB];
 726
 727         return 0;
 728 }
 729
 730 static int emulate_instruction(struct pt_regs *regs)
 731 {
 732         u32 instword;
 733         u32 rd;
 734
 735         if (!user_mode(regs) || (regs->msr & MSR_LE))
 736                 return -EINVAL;
 737         CHECK_FULL_REGS(regs);
 738
 739         if (get_user(instword, (u32 __user *)(regs->nip)))
 740                 return -EFAULT;
 741
 742         /* Emulate the mfspr rD, PVR. */
 743         if ((instword & INST_MFSPR_PVR_MASK) == INST_MFSPR_PVR) {
 744                 rd = (instword >> 21) & 0x1f;
 745                 regs->gpr[rd] = mfspr(SPRN_PVR);
 746                 return 0;
 747         }
 748
 749         /* Emulating the dcba insn is just a no-op.  */
 750         if ((instword & INST_DCBA_MASK) == INST_DCBA)
 751                 return 0;
 752
 753         /* Emulate the mcrxr insn.  */
 754         if ((instword & INST_MCRXR_MASK) == INST_MCRXR) {
 755                 int shift = (instword >> 21) & 0x1c;
 756                 unsigned long msk = 0xf0000000UL >> shift;
 757
 758                 regs->ccr = (regs->ccr & ~msk) | ((regs->xer >> shift) & msk);
 759                 regs->xer &= ~0xf0000000UL;
 760                 return 0;
 761         }
 762
 763         /* Emulate load/store string insn. */
 764         if ((instword & INST_STRING_GEN_MASK) == INST_STRING)
 765                 return emulate_string_inst(regs, instword);
 766
 767         /* Emulate the popcntb (Population Count Bytes) instruction. */
 768         if ((instword & INST_POPCNTB_MASK) == INST_POPCNTB) {
 769                 return emulate_popcntb_inst(regs, instword);
 770         }
 771
 772         /* Emulate isel (Integer Select) instruction */
 773         if ((instword & INST_ISEL_MASK) == INST_ISEL) {
 774                 return emulate_isel(regs, instword);
 775         }
 776
 777         return -EINVAL;
 778 }
 779
 780 int is_valid_bugaddr(unsigned long addr)
 781 {
 782         return is_kernel_addr(addr);
 783 }
 784
 785 void __kprobes program_check_exception(struct pt_regs *regs)
 786 {
 787         unsigned int reason = get_reason(regs);
 788         extern int do_mathemu(struct pt_regs *regs);
 789
 790         /* We can now get here via a FP Unavailable exception if the core
 791          * has no FPU, in that case the reason flags will be 0 */
 792
 793         if (reason & REASON_FP) {
 794                 /* IEEE FP exception */
 795                 parse_fpe(regs);
 796                 return;
 797         }
 798         if (reason & REASON_TRAP) {
 799                 /* trap exception */
 800                 if (notify_die(DIE_BPT, "breakpoint", regs, 5, 5, SIGTRAP)
 801                                 == NOTIFY_STOP)
 802                         return;
 803                 if (debugger_bpt(regs))
 804                         return;
 805
 806                 if (!(regs->msr & MSR_PR) &&  /* not user-mode */
 807                     report_bug(regs->nip, regs) == BUG_TRAP_TYPE_WARN) {
 808                         regs->nip += 4;
 809                         return;
 810                 }
 811                 _exception(SIGTRAP, regs, TRAP_BRKPT, regs->nip);
 812                 return;
 813         }
 814
 815         local_irq_enable();
 816
 817 #ifdef CONFIG_MATH_EMULATION
 818         /* (reason & REASON_ILLEGAL) would be the obvious thing here,
 819          * but there seems to be a hardware bug on the 405GP (RevD)
 820          * that means ESR is sometimes set incorrectly - either to
 821          * ESR_DST (!?) or 0.  In the process of chasing this with the
 822          * hardware people - not sure if it can happen on any illegal
 823          * instruction or only on FP instructions, whether there is a
 824          * pattern to occurences etc. -dgibson 31/Mar/2003 */
 825         switch (do_mathemu(regs)) {
 826         case 0:
 827                 emulate_single_step(regs);
 828                 return;
 829         case 1: {
 830                         int code = 0;
 831                         code = __parse_fpscr(current->thread.fpscr.val);
 832                         _exception(SIGFPE, regs, code, regs->nip);
 833                         return;
 834                 }
 835         case -EFAULT:
 836                 _exception(SIGSEGV, regs, SEGV_MAPERR, regs->nip);
 837                 return;
 838         }
 839         /* fall through on any other errors */
 840 #endif /* CONFIG_MATH_EMULATION */
 841
 842         /* Try to emulate it if we should. */
 843         if (reason & (REASON_ILLEGAL | REASON_PRIVILEGED)) {
 844                 switch (emulate_instruction(regs)) {
 845                 case 0:
 846                         regs->nip += 4;
 847                         emulate_single_step(regs);
 848                         return;
 849                 case -EFAULT:
 850                         _exception(SIGSEGV, regs, SEGV_MAPERR, regs->nip);
 851                         return;
 852                 }
 853         }
 854
 855         if (reason & REASON_PRIVILEGED)
 856                 _exception(SIGILL, regs, ILL_PRVOPC, regs->nip);
 857         else
 858                 _exception(SIGILL, regs, ILL_ILLOPC, regs->nip);
 859 }
 860
 861 void alignment_exception(struct pt_regs *regs)
 862 {
 863         int sig, code, fixed = 0;
 864
 865         /* we don't implement logging of alignment exceptions */
 866         if (!(current->thread.align_ctl & PR_UNALIGN_SIGBUS))
 867                 fixed = fix_alignment(regs);
 868
 869         if (fixed == 1) {
 870                 regs->nip += 4; /* skip over emulated instruction */
 871                 emulate_single_step(regs);
 872                 return;
 873         }
 874
 875         /* Operand address was bad */
 876         if (fixed == -EFAULT) {
 877                 sig = SIGSEGV;
 878                 code = SEGV_ACCERR;
 879         } else {
 880                 sig = SIGBUS;
 881                 code = BUS_ADRALN;
 882         }
 883         if (user_mode(regs))
 884                 _exception(sig, regs, code, regs->dar);
 885         else
 886                 bad_page_fault(regs, regs->dar, sig);
 887 }
 888
 889 void StackOverflow(struct pt_regs *regs)
 890 {
 891         printk(KERN_CRIT "Kernel stack overflow in process %p, r1=%lx\n",
 892                current, regs->gpr[1]);
 893         debugger(regs);
 894         show_regs(regs);
 895         panic("kernel stack overflow");
 896 }
 897
 898 void nonrecoverable_exception(struct pt_regs *regs)
 899 {
 900         printk(KERN_ERR "Non-recoverable exception at PC=%lx MSR=%lx\n",
 901                regs->nip, regs->msr);
 902         debugger(regs);
 903         die("nonrecoverable exception", regs, SIGKILL);
 904 }
 905
 906 void trace_syscall(struct pt_regs *regs)
 907 {
 908         printk("Task: %p(%d), PC: %08lX/%08lX, Syscall: %3ld, Result: %s%ld    %s\n",
 909                current, task_pid_nr(current), regs->nip, regs->link, regs->gpr[0],
 910                regs->ccr&0x10000000?"Error=":"", regs->gpr[3], print_tainted());
 911 }
 912
 913 void kernel_fp_unavailable_exception(struct pt_regs *regs)
 914 {
 915         printk(KERN_EMERG "Unrecoverable FP Unavailable Exception "
 916                           "%lx at %lx\n", regs->trap, regs->nip);
 917         die("Unrecoverable FP Unavailable Exception", regs, SIGABRT);
 918 }
 919
 920 void altivec_unavailable_exception(struct pt_regs *regs)
 921 {
 922         if (user_mode(regs)) {
 923                 /* A user program has executed an altivec instruction,
 924                    but this kernel doesn't support altivec. */
 925                 _exception(SIGILL, regs, ILL_ILLOPC, regs->nip);
 926                 return;
 927         }
 928
 929         printk(KERN_EMERG "Unrecoverable VMX/Altivec Unavailable Exception "
 930                         "%lx at %lx\n", regs->trap, regs->nip);
 931         die("Unrecoverable VMX/Altivec Unavailable Exception", regs, SIGABRT);
 932 }
 933
 934 void performance_monitor_exception(struct pt_regs *regs)
 935 {
 936         perf_irq(regs);
 937 }
 938
 939 #ifdef CONFIG_8xx
 940 void SoftwareEmulation(struct pt_regs *regs)
 941 {
 942         extern int do_mathemu(struct pt_regs *);
 943         extern int Soft_emulate_8xx(struct pt_regs *);
 944 #if defined(CONFIG_MATH_EMULATION) || defined(CONFIG_8XX_MINIMAL_FPEMU)
 945         int errcode;
 946 #endif
 947
 948         CHECK_FULL_REGS(regs);
 949
 950         if (!user_mode(regs)) {
 951                 debugger(regs);
 952                 die("Kernel Mode Software FPU Emulation", regs, SIGFPE);
 953         }
 954
 955 #ifdef CONFIG_MATH_EMULATION
 956         errcode = do_mathemu(regs);
 957
 958         switch (errcode) {
 959         case 0:
 960                 emulate_single_step(regs);
 961                 return;
 962         case 1: {
 963                         int code = 0;
 964                         code = __parse_fpscr(current->thread.fpscr.val);
 965                         _exception(SIGFPE, regs, code, regs->nip);
 966                         return;
 967                 }
 968         case -EFAULT:
 969                 _exception(SIGSEGV, regs, SEGV_MAPERR, regs->nip);
 970                 return;
 971         default:
 972                 _exception(SIGILL, regs, ILL_ILLOPC, regs->nip);
 973                 return;
 974         }
 975
 976 #elif defined(CONFIG_8XX_MINIMAL_FPEMU)
 977         errcode = Soft_emulate_8xx(regs);
 978         switch (errcode) {
 979         case 0:
 980                 emulate_single_step(regs);
 981                 return;
 982         case 1:
 983                 _exception(SIGILL, regs, ILL_ILLOPC, regs->nip);
 984                 return;
 985         case -EFAULT:
 986                 _exception(SIGSEGV, regs, SEGV_MAPERR, regs->nip);
 987                 return;
 988         }
 989 #else
 990         _exception(SIGILL, regs, ILL_ILLOPC, regs->nip);
 991 #endif
 992 }
 993 #endif /* CONFIG_8xx */
 994
 995 #if defined(CONFIG_40x) || defined(CONFIG_BOOKE)
 996
 997 void DebugException(struct pt_regs *regs, unsigned long debug_status)
 998 {
 999         if (debug_status & DBSR_IC) {   /* instruction completion */
1000                 regs->msr &= ~MSR_DE;
1001                 if (user_mode(regs)) {
1002                         current->thread.dbcr0 &= ~DBCR0_IC;
1003                 } else {
1004                         /* Disable instruction completion */
1005                         mtspr(SPRN_DBCR0, mfspr(SPRN_DBCR0) & ~DBCR0_IC);
1006                         /* Clear the instruction completion event */
1007                         mtspr(SPRN_DBSR, DBSR_IC);
1008                         if (debugger_sstep(regs))
1009                                 return;
1010                 }
1011                 _exception(SIGTRAP, regs, TRAP_TRACE, 0);
1012         }
1013 }
1014 #endif /* CONFIG_4xx || CONFIG_BOOKE */
1015
1016 #if !defined(CONFIG_TAU_INT)
1017 void TAUException(struct pt_regs *regs)
1018 {
1019         printk("TAU trap at PC: %lx, MSR: %lx, vector=%lx    %s\n",
1020                regs->nip, regs->msr, regs->trap, print_tainted());
1021 }
1022 #endif /* CONFIG_INT_TAU */
1023
1024 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
1025 void altivec_assist_exception(struct pt_regs *regs)
1026 {
1027         int err;
1028
1029         if (!user_mode(regs)) {
1030                 printk(KERN_EMERG "VMX/Altivec assist exception in kernel mode"
1031                        " at %lx\n", regs->nip);
1032                 die("Kernel VMX/Altivec assist exception", regs, SIGILL);
1033         }
1034
1035         flush_altivec_to_thread(current);
1036
1037         err = emulate_altivec(regs);
1038         if (err == 0) {
1039                 regs->nip += 4;         /* skip emulated instruction */
1040                 emulate_single_step(regs);
1041                 return;
1042         }
1043
1044         if (err == -EFAULT) {
1045                 /* got an error reading the instruction */
1046                 _exception(SIGSEGV, regs, SEGV_ACCERR, regs->nip);
1047         } else {
1048                 /* didn't recognize the instruction */
1049                 /* XXX quick hack for now: set the non-Java bit in the VSCR */
1050                 if (printk_ratelimit())
1051                         printk(KERN_ERR "Unrecognized altivec instruction "
1052                                "in %s at %lx\n", current->comm, regs->nip);
1053                 current->thread.vscr.u[3] |= 0x10000;
1054         }
1055 }
1056 #endif /* CONFIG_ALTIVEC */
1057
1058 #ifdef CONFIG_FSL_BOOKE
1059 void CacheLockingException(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
1060                            unsigned long error_code)
1061 {
1062         /* We treat cache locking instructions from the user
1063          * as priv ops, in the future we could try to do
1064          * something smarter
1065          */
1066         if (error_code & (ESR_DLK|ESR_ILK))
1067                 _exception(SIGILL, regs, ILL_PRVOPC, regs->nip);
1068         return;
1069 }
1070 #endif /* CONFIG_FSL_BOOKE */
1071
1072 #ifdef CONFIG_SPE
1073 void SPEFloatingPointException(struct pt_regs *regs)
1074 {
1075         unsigned long spefscr;
1076         int fpexc_mode;
1077         int code = 0;
1078
1079         spefscr = current->thread.spefscr;
1080         fpexc_mode = current->thread.fpexc_mode;
1081
1082         /* Hardware does not neccessarily set sticky
1083          * underflow/overflow/invalid flags */
1084         if ((spefscr & SPEFSCR_FOVF) && (fpexc_mode & PR_FP_EXC_OVF)) {
1085                 code = FPE_FLTOVF;
1086                 spefscr |= SPEFSCR_FOVFS;
1087         }
1088         else if ((spefscr & SPEFSCR_FUNF) && (fpexc_mode & PR_FP_EXC_UND)) {
1089                 code = FPE_FLTUND;
1090                 spefscr |= SPEFSCR_FUNFS;
1091         }
1092         else if ((spefscr & SPEFSCR_FDBZ) && (fpexc_mode & PR_FP_EXC_DIV))
1093                 code = FPE_FLTDIV;
1094         else if ((spefscr & SPEFSCR_FINV) && (fpexc_mode & PR_FP_EXC_INV)) {
1095                 code = FPE_FLTINV;
1096                 spefscr |= SPEFSCR_FINVS;
1097         }
1098         else if ((spefscr & (SPEFSCR_FG | SPEFSCR_FX)) && (fpexc_mode & PR_FP_EXC_RES))
1099                 code = FPE_FLTRES;
1100
1101         current->thread.spefscr = spefscr;
1102
1103         _exception(SIGFPE, regs, code, regs->nip);
1104         return;
1105 }
1106 #endif
1107
1108 /*
1109  * We enter here if we get an unrecoverable exception, that is, one
1110  * that happened at a point where the RI (recoverable interrupt) bit
1111  * in the MSR is 0.  This indicates that SRR0/1 are live, and that
1112  * we therefore lost state by taking this exception.
1113  */
1114 void unrecoverable_exception(struct pt_regs *regs)
1115 {
1116         printk(KERN_EMERG "Unrecoverable exception %lx at %lx\n",
1117                regs->trap, regs->nip);
1118         die("Unrecoverable exception", regs, SIGABRT);
1119 }
1120
1121 #ifdef CONFIG_BOOKE_WDT
1122 /*
1123  * Default handler for a Watchdog exception,
1124  * spins until a reboot occurs
1125  */
1126 void __attribute__ ((weak)) WatchdogHandler(struct pt_regs *regs)
1127 {
1128         /* Generic WatchdogHandler, implement your own */
1129         mtspr(SPRN_TCR, mfspr(SPRN_TCR)&(~TCR_WIE));
1130         return;
1131 }
1132
1133 void WatchdogException(struct pt_regs *regs)
1134 {
1135         printk (KERN_EMERG "PowerPC Book-E Watchdog Exception\n");
1136         WatchdogHandler(regs);
1137 }
1138 #endif
1139
1140 /*
1141  * We enter here if we discover during exception entry that we are
1142  * running in supervisor mode with a userspace value in the stack pointer.
1143  */
1144 void kernel_bad_stack(struct pt_regs *regs)
1145 {
1146         printk(KERN_EMERG "Bad kernel stack pointer %lx at %lx\n",
1147                regs->gpr[1], regs->nip);
1148         die("Bad kernel stack pointer", regs, SIGABRT);
1149 }
1150
1151 void __init trap_init(void)
1152 {
1153 }