Merge branch 'master'
[pandora-kernel.git] / 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         unsigned long flags;
252
253         spin_lock_irqsave(&undef_lock, flags);
254         list_add(&hook->node, &undef_hook);
255         spin_unlock_irqrestore(&undef_lock, flags);
256 }
257
258 void unregister_undef_hook(struct undef_hook *hook)
259 {
260         unsigned long flags;
261
262         spin_lock_irqsave(&undef_lock, flags);
263         list_del(&hook->node);
264         spin_unlock_irqrestore(&undef_lock, flags);
265 }
266
267 asmlinkage void do_undefinstr(struct pt_regs *regs)
268 {
269         unsigned int correction = thumb_mode(regs) ? 2 : 4;
270         unsigned int instr;
271         struct undef_hook *hook;
272         siginfo_t info;
273         void __user *pc;
274
275         /*
276          * According to the ARM ARM, PC is 2 or 4 bytes ahead,
277          * depending whether we're in Thumb mode or not.
278          * Correct this offset.
279          */
280         regs->ARM_pc -= correction;
281
282         pc = (void __user *)instruction_pointer(regs);
283         if (thumb_mode(regs)) {
284                 get_user(instr, (u16 __user *)pc);
285         } else {
286                 get_user(instr, (u32 __user *)pc);
287         }
288
289         spin_lock_irq(&undef_lock);
290         list_for_each_entry(hook, &undef_hook, node) {
291                 if ((instr & hook->instr_mask) == hook->instr_val &&
292                     (regs->ARM_cpsr & hook->cpsr_mask) == hook->cpsr_val) {
293                         if (hook->fn(regs, instr) == 0) {
294                                 spin_unlock_irq(&undef_lock);
295                                 return;
296                         }
297                 }
298         }
299         spin_unlock_irq(&undef_lock);
300
301 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
302         if (user_debug & UDBG_UNDEFINED) {
303                 printk(KERN_INFO "%s (%d): undefined instruction: pc=%p\n",
304                         current->comm, current->pid, pc);
305                 dump_instr(regs);
306         }
307 #endif
308
309         info.si_signo = SIGILL;
310         info.si_errno = 0;
311         info.si_code  = ILL_ILLOPC;
312         info.si_addr  = pc;
313
314         notify_die("Oops - undefined instruction", regs, &info, 0, 6);
315 }
316
317 asmlinkage void do_unexp_fiq (struct pt_regs *regs)
318 {
319 #ifndef CONFIG_IGNORE_FIQ
320         printk("Hmm.  Unexpected FIQ received, but trying to continue\n");
321         printk("You may have a hardware problem...\n");
322 #endif
323 }
324
325 /*
326  * bad_mode handles the impossible case in the vectors.  If you see one of
327  * these, then it's extremely serious, and could mean you have buggy hardware.
328  * It never returns, and never tries to sync.  We hope that we can at least
329  * dump out some state information...
330  */
331 asmlinkage void bad_mode(struct pt_regs *regs, int reason, int proc_mode)
332 {
333         console_verbose();
334
335         printk(KERN_CRIT "Bad mode in %s handler detected: mode %s\n",
336                 handler[reason], processor_modes[proc_mode]);
337
338         die("Oops - bad mode", regs, 0);
339         local_irq_disable();
340         panic("bad mode");
341 }
342
343 static int bad_syscall(int n, struct pt_regs *regs)
344 {
345         struct thread_info *thread = current_thread_info();
346         siginfo_t info;
347
348         if (current->personality != PER_LINUX &&
349             current->personality != PER_LINUX_32BIT &&
350             thread->exec_domain->handler) {
351                 thread->exec_domain->handler(n, regs);
352                 return regs->ARM_r0;
353         }
354
355 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
356         if (user_debug & UDBG_SYSCALL) {
357                 printk(KERN_ERR "[%d] %s: obsolete system call %08x.\n",
358                         current->pid, current->comm, n);
359                 dump_instr(regs);
360         }
361 #endif
362
363         info.si_signo = SIGILL;
364         info.si_errno = 0;
365         info.si_code  = ILL_ILLTRP;
366         info.si_addr  = (void __user *)instruction_pointer(regs) -
367                          (thumb_mode(regs) ? 2 : 4);
368
369         notify_die("Oops - bad syscall", regs, &info, n, 0);
370
371         return regs->ARM_r0;
372 }
373
374 static inline void
375 do_cache_op(unsigned long start, unsigned long end, int flags)
376 {
377         struct vm_area_struct *vma;
378
379         if (end < start || flags)
380                 return;
381
382         vma = find_vma(current->active_mm, start);
383         if (vma && vma->vm_start < end) {
384                 if (start < vma->vm_start)
385                         start = vma->vm_start;
386                 if (end > vma->vm_end)
387                         end = vma->vm_end;
388
389                 flush_cache_user_range(vma, start, end);
390         }
391 }
392
393 /*
394  * Handle all unrecognised system calls.
395  *  0x9f0000 - 0x9fffff are some more esoteric system calls
396  */
397 #define NR(x) ((__ARM_NR_##x) - __ARM_NR_BASE)
398 asmlinkage int arm_syscall(int no, struct pt_regs *regs)
399 {
400         struct thread_info *thread = current_thread_info();
401         siginfo_t info;
402
403         if ((no >> 16) != 0x9f)
404                 return bad_syscall(no, regs);
405
406         switch (no & 0xffff) {
407         case 0: /* branch through 0 */
408                 info.si_signo = SIGSEGV;
409                 info.si_errno = 0;
410                 info.si_code  = SEGV_MAPERR;
411                 info.si_addr  = NULL;
412
413                 notify_die("branch through zero", regs, &info, 0, 0);
414                 return 0;
415
416         case NR(breakpoint): /* SWI BREAK_POINT */
417                 regs->ARM_pc -= thumb_mode(regs) ? 2 : 4;
418                 ptrace_break(current, regs);
419                 return regs->ARM_r0;
420
421         /*
422          * Flush a region from virtual address 'r0' to virtual address 'r1'
423          * _exclusive_.  There is no alignment requirement on either address;
424          * user space does not need to know the hardware cache layout.
425          *
426          * r2 contains flags.  It should ALWAYS be passed as ZERO until it
427          * is defined to be something else.  For now we ignore it, but may
428          * the fires of hell burn in your belly if you break this rule. ;)
429          *
430          * (at a later date, we may want to allow this call to not flush
431          * various aspects of the cache.  Passing '0' will guarantee that
432          * everything necessary gets flushed to maintain consistency in
433          * the specified region).
434          */
435         case NR(cacheflush):
436                 do_cache_op(regs->ARM_r0, regs->ARM_r1, regs->ARM_r2);
437                 return 0;
438
439         case NR(usr26):
440                 if (!(elf_hwcap & HWCAP_26BIT))
441                         break;
442                 regs->ARM_cpsr &= ~MODE32_BIT;
443                 return regs->ARM_r0;
444
445         case NR(usr32):
446                 if (!(elf_hwcap & HWCAP_26BIT))
447                         break;
448                 regs->ARM_cpsr |= MODE32_BIT;
449                 return regs->ARM_r0;
450
451         case NR(set_tls):
452                 thread->tp_value = regs->ARM_r0;
453 #if defined(CONFIG_HAS_TLS_REG)
454                 asm ("mcr p15, 0, %0, c13, c0, 3" : : "r" (regs->ARM_r0) );
455 #elif !defined(CONFIG_TLS_REG_EMUL)
456                 /*
457                  * User space must never try to access this directly.
458                  * Expect your app to break eventually if you do so.
459                  * The user helper at 0xffff0fe0 must be used instead.
460                  * (see entry-armv.S for details)
461                  */
462                 *((unsigned int *)0xffff0ff0) = regs->ARM_r0;
463 #endif
464                 return 0;
465
466 #ifdef CONFIG_NEEDS_SYSCALL_FOR_CMPXCHG
467         /*
468          * Atomically store r1 in *r2 if *r2 is equal to r0 for user space.
469          * Return zero in r0 if *MEM was changed or non-zero if no exchange
470          * happened.  Also set the user C flag accordingly.
471          * If access permissions have to be fixed up then non-zero is
472          * returned and the operation has to be re-attempted.
473          *
474          * *NOTE*: This is a ghost syscall private to the kernel.  Only the
475          * __kuser_cmpxchg code in entry-armv.S should be aware of its
476          * existence.  Don't ever use this from user code.
477          */
478         case 0xfff0:
479         {
480                 extern void do_DataAbort(unsigned long addr, unsigned int fsr,
481                                          struct pt_regs *regs);
482                 unsigned long val;
483                 unsigned long addr = regs->ARM_r2;
484                 struct mm_struct *mm = current->mm;
485                 pgd_t *pgd; pmd_t *pmd; pte_t *pte;
486                 spinlock_t *ptl;
487
488                 regs->ARM_cpsr &= ~PSR_C_BIT;
489                 down_read(&mm->mmap_sem);
490                 pgd = pgd_offset(mm, addr);
491                 if (!pgd_present(*pgd))
492                         goto bad_access;
493                 pmd = pmd_offset(pgd, addr);
494                 if (!pmd_present(*pmd))
495                         goto bad_access;
496                 pte = pte_offset_map_lock(mm, pmd, addr, &ptl);
497                 if (!pte_present(*pte) || !pte_write(*pte)) {
498                         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
499                         goto bad_access;
500                 }
501                 val = *(unsigned long *)addr;
502                 val -= regs->ARM_r0;
503                 if (val == 0) {
504                         *(unsigned long *)addr = regs->ARM_r1;
505                         regs->ARM_cpsr |= PSR_C_BIT;
506                 }
507                 pte_unmap_unlock(pte, ptl);
508                 up_read(&mm->mmap_sem);
509                 return val;
510
511                 bad_access:
512                 up_read(&mm->mmap_sem);
513                 /* simulate a write access fault */
514                 do_DataAbort(addr, 15 + (1 << 11), regs);
515                 return -1;
516         }
517 #endif
518
519         default:
520                 /* Calls 9f00xx..9f07ff are defined to return -ENOSYS
521                    if not implemented, rather than raising SIGILL.  This
522                    way the calling program can gracefully determine whether
523                    a feature is supported.  */
524                 if (no <= 0x7ff)
525                         return -ENOSYS;
526                 break;
527         }
528 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
529         /*
530          * experience shows that these seem to indicate that
531          * something catastrophic has happened
532          */
533         if (user_debug & UDBG_SYSCALL) {
534                 printk("[%d] %s: arm syscall %d\n",
535                        current->pid, current->comm, no);
536                 dump_instr(regs);
537                 if (user_mode(regs)) {
538                         __show_regs(regs);
539                         c_backtrace(regs->ARM_fp, processor_mode(regs));
540                 }
541         }
542 #endif
543         info.si_signo = SIGILL;
544         info.si_errno = 0;
545         info.si_code  = ILL_ILLTRP;
546         info.si_addr  = (void __user *)instruction_pointer(regs) -
547                          (thumb_mode(regs) ? 2 : 4);
548
549         notify_die("Oops - bad syscall(2)", regs, &info, no, 0);
550         return 0;
551 }
552
553 #ifdef CONFIG_TLS_REG_EMUL
554
555 /*
556  * We might be running on an ARMv6+ processor which should have the TLS
557  * register but for some reason we can't use it, or maybe an SMP system
558  * using a pre-ARMv6 processor (there are apparently a few prototypes like
559  * that in existence) and therefore access to that register must be
560  * emulated.
561  */
562
563 static int get_tp_trap(struct pt_regs *regs, unsigned int instr)
564 {
565         int reg = (instr >> 12) & 15;
566         if (reg == 15)
567                 return 1;
568         regs->uregs[reg] = current_thread_info()->tp_value;
569         regs->ARM_pc += 4;
570         return 0;
571 }
572
573 static struct undef_hook arm_mrc_hook = {
574         .instr_mask     = 0x0fff0fff,
575         .instr_val      = 0x0e1d0f70,
576         .cpsr_mask      = PSR_T_BIT,
577         .cpsr_val       = 0,
578         .fn             = get_tp_trap,
579 };
580
581 static int __init arm_mrc_hook_init(void)
582 {
583         register_undef_hook(&arm_mrc_hook);
584         return 0;
585 }
586
587 late_initcall(arm_mrc_hook_init);
588
589 #endif
590
591 void __bad_xchg(volatile void *ptr, int size)
592 {
593         printk("xchg: bad data size: pc 0x%p, ptr 0x%p, size %d\n",
594                 __builtin_return_address(0), ptr, size);
595         BUG();
596 }
597 EXPORT_SYMBOL(__bad_xchg);
598
599 /*
600  * A data abort trap was taken, but we did not handle the instruction.
601  * Try to abort the user program, or panic if it was the kernel.
602  */
603 asmlinkage void
604 baddataabort(int code, unsigned long instr, struct pt_regs *regs)
605 {
606         unsigned long addr = instruction_pointer(regs);
607         siginfo_t info;
608
609 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
610         if (user_debug & UDBG_BADABORT) {
611                 printk(KERN_ERR "[%d] %s: bad data abort: code %d instr 0x%08lx\n",
612                         current->pid, current->comm, code, instr);
613                 dump_instr(regs);
614                 show_pte(current->mm, addr);
615         }
616 #endif
617
618         info.si_signo = SIGILL;
619         info.si_errno = 0;
620         info.si_code  = ILL_ILLOPC;
621         info.si_addr  = (void __user *)addr;
622
623         notify_die("unknown data abort code", regs, &info, instr, 0);
624 }
625
626 void __attribute__((noreturn)) __bug(const char *file, int line, void *data)
627 {
628         printk(KERN_CRIT"kernel BUG at %s:%d!", file, line);
629         if (data)
630                 printk(" - extra data = %p", data);
631         printk("\n");
632         *(int *)0 = 0;
633
634         /* Avoid "noreturn function does return" */
635         for (;;);
636 }
637 EXPORT_SYMBOL(__bug);
638
639 void __readwrite_bug(const char *fn)
640 {
641         printk("%s called, but not implemented\n", fn);
642         BUG();
643 }
644 EXPORT_SYMBOL(__readwrite_bug);
645
646 void __pte_error(const char *file, int line, unsigned long val)
647 {
648         printk("%s:%d: bad pte %08lx.\n", file, line, val);
649 }
650
651 void __pmd_error(const char *file, int line, unsigned long val)
652 {
653         printk("%s:%d: bad pmd %08lx.\n", file, line, val);
654 }
655
656 void __pgd_error(const char *file, int line, unsigned long val)
657 {
658         printk("%s:%d: bad pgd %08lx.\n", file, line, val);
659 }
660
661 asmlinkage void __div0(void)
662 {
663         printk("Division by zero in kernel.\n");
664         dump_stack();
665 }
666 EXPORT_SYMBOL(__div0);
667
668 void abort(void)
669 {
670         BUG();
671
672         /* if that doesn't kill us, halt */
673         panic("Oops failed to kill thread");
674 }
675 EXPORT_SYMBOL(abort);
676
677 void __init trap_init(void)
678 {
679         extern char __stubs_start[], __stubs_end[];
680         extern char __vectors_start[], __vectors_end[];
681         extern char __kuser_helper_start[], __kuser_helper_end[];
682         int kuser_sz = __kuser_helper_end - __kuser_helper_start;
683
684         /*
685          * Copy the vectors, stubs and kuser helpers (in entry-armv.S)
686          * into the vector page, mapped at 0xffff0000, and ensure these
687          * are visible to the instruction stream.
688          */
689         memcpy((void *)0xffff0000, __vectors_start, __vectors_end - __vectors_start);
690         memcpy((void *)0xffff0200, __stubs_start, __stubs_end - __stubs_start);
691         memcpy((void *)0xffff1000 - kuser_sz, __kuser_helper_start, kuser_sz);
692
693         /*
694          * Copy signal return handlers into the vector page, and
695          * set sigreturn to be a pointer to these.
696          */
697         memcpy((void *)KERN_SIGRETURN_CODE, sigreturn_codes,
698                sizeof(sigreturn_codes));
699
700         flush_icache_range(0xffff0000, 0xffff0000 + PAGE_SIZE);
701         modify_domain(DOMAIN_USER, DOMAIN_CLIENT);
702 }