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
  34 extern void c_backtrace (unsigned long fp, int pmode);
  35 extern void show_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
  36
  37 const char *processor_modes[]=
  38 { "USER_26", "FIQ_26" , "IRQ_26" , "SVC_26" , "UK4_26" , "UK5_26" , "UK6_26" , "UK7_26" ,
  39   "UK8_26" , "UK9_26" , "UK10_26", "UK11_26", "UK12_26", "UK13_26", "UK14_26", "UK15_26",
  40   "USER_32", "FIQ_32" , "IRQ_32" , "SVC_32" , "UK4_32" , "UK5_32" , "UK6_32" , "ABT_32" ,
  41   "UK8_32" , "UK9_32" , "UK10_32", "UND_32" , "UK12_32", "UK13_32", "UK14_32", "SYS_32"
  42 };
  43
  44 static const char *handler[]= { "prefetch abort", "data abort", "address exception", "interrupt" };
  45
  46 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
  47 unsigned int user_debug;
  48
  49 static int __init user_debug_setup(char *str)
  50 {
  51         get_option(&str, &user_debug);
  52         return 1;
  53 }
  54 __setup("user_debug=", user_debug_setup);
  55 #endif
  56
  57 void dump_backtrace_entry(unsigned long where, unsigned long from)
  58 {
  59 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
  60         printk("[<%08lx>] ", where);
  61         print_symbol("(%s) ", where);
  62         printk("from [<%08lx>] ", from);
  63         print_symbol("(%s)\n", from);
  64 #else
  65         printk("Function entered at [<%08lx>] from [<%08lx>]\n", where, from);
  66 #endif
  67 }
  68
  69 /*
  70  * Stack pointers should always be within the kernels view of
  71  * physical memory.  If it is not there, then we can't dump
  72  * out any information relating to the stack.
  73  */
  74 static int verify_stack(unsigned long sp)
  75 {
  76         if (sp < PAGE_OFFSET || (sp > (unsigned long)high_memory && high_memory != 0))
  77                 return -EFAULT;
  78
  79         return 0;
  80 }
  81
  82 /*
  83  * Dump out the contents of some memory nicely...
  84  */
  85 static void dump_mem(const char *str, unsigned long bottom, unsigned long top)
  86 {
  87         unsigned long p = bottom & ~31;
  88         mm_segment_t fs;
  89         int i;
  90
  91         /*
  92          * We need to switch to kernel mode so that we can use __get_user
  93          * to safely read from kernel space.  Note that we now dump the
  94          * code first, just in case the backtrace kills us.
  95          */
  96         fs = get_fs();
  97         set_fs(KERNEL_DS);
  98
  99         printk("%s(0x%08lx to 0x%08lx)\n", str, bottom, top);
 100
 101         for (p = bottom & ~31; p < top;) {
 102                 printk("%04lx: ", p & 0xffff);
 103
 104                 for (i = 0; i < 8; i++, p += 4) {
 105                         unsigned int val;
 106
 107                         if (p < bottom || p >= top)
 108                                 printk("         ");
 109                         else {
 110                                 __get_user(val, (unsigned long *)p);
 111                                 printk("%08x ", val);
 112                         }
 113                 }
 114                 printk ("\n");
 115         }
 116
 117         set_fs(fs);
 118 }
 119
 120 static void dump_instr(struct pt_regs *regs)
 121 {
 122         unsigned long addr = instruction_pointer(regs);
 123         const int thumb = thumb_mode(regs);
 124         const int width = thumb ? 4 : 8;
 125         mm_segment_t fs;
 126         int i;
 127
 128         /*
 129          * We need to switch to kernel mode so that we can use __get_user
 130          * to safely read from kernel space.  Note that we now dump the
 131          * code first, just in case the backtrace kills us.
 132          */
 133         fs = get_fs();
 134         set_fs(KERNEL_DS);
 135
 136         printk("Code: ");
 137         for (i = -4; i < 1; i++) {
 138                 unsigned int val, bad;
 139
 140                 if (thumb)
 141                         bad = __get_user(val, &((u16 *)addr)[i]);
 142                 else
 143                         bad = __get_user(val, &((u32 *)addr)[i]);
 144
 145                 if (!bad)
 146                         printk(i == 0 ? "(%0*x) " : "%0*x ", width, val);
 147                 else {
 148                         printk("bad PC value.");
 149                         break;
 150                 }
 151         }
 152         printk("\n");
 153
 154         set_fs(fs);
 155 }
 156
 157 static void dump_backtrace(struct pt_regs *regs, struct task_struct *tsk)
 158 {
 159         unsigned int fp;
 160         int ok = 1;
 161
 162         printk("Backtrace: ");
 163         fp = regs->ARM_fp;
 164         if (!fp) {
 165                 printk("no frame pointer");
 166                 ok = 0;
 167         } else if (verify_stack(fp)) {
 168                 printk("invalid frame pointer 0x%08x", fp);
 169                 ok = 0;
 170         } else if (fp < (unsigned long)(tsk->thread_info + 1))
 171                 printk("frame pointer underflow");
 172         printk("\n");
 173
 174         if (ok)
 175                 c_backtrace(fp, processor_mode(regs));
 176 }
 177
 178 void dump_stack(void)
 179 {
 180 #ifdef CONFIG_DEBUG_ERRORS
 181         __backtrace();
 182 #endif
 183 }
 184
 185 EXPORT_SYMBOL(dump_stack);
 186
 187 void show_stack(struct task_struct *tsk, unsigned long *sp)
 188 {
 189         unsigned long fp;
 190
 191         if (!tsk)
 192                 tsk = current;
 193
 194         if (tsk != current)
 195                 fp = thread_saved_fp(tsk);
 196         else
 197                 asm("mov%? %0, fp" : "=r" (fp));
 198
 199         c_backtrace(fp, 0x10);
 200         barrier();
 201 }
 202
 203 DEFINE_SPINLOCK(die_lock);
 204
 205 /*
 206  * This function is protected against re-entrancy.
 207  */
 208 NORET_TYPE void die(const char *str, struct pt_regs *regs, int err)
 209 {
 210         struct task_struct *tsk = current;
 211         static int die_counter;
 212
 213         console_verbose();
 214         spin_lock_irq(&die_lock);
 215         bust_spinlocks(1);
 216
 217         printk("Internal error: %s: %x [#%d]\n", str, err, ++die_counter);
 218         print_modules();
 219         printk("CPU: %d\n", smp_processor_id());
 220         show_regs(regs);
 221         printk("Process %s (pid: %d, stack limit = 0x%p)\n",
 222                 tsk->comm, tsk->pid, tsk->thread_info + 1);
 223
 224         if (!user_mode(regs) || in_interrupt()) {
 225                 dump_mem("Stack: ", regs->ARM_sp, 8192+(unsigned long)tsk->thread_info);
 226                 dump_backtrace(regs, tsk);
 227                 dump_instr(regs);
 228         }
 229
 230         bust_spinlocks(0);
 231         spin_unlock_irq(&die_lock);
 232         do_exit(SIGSEGV);
 233 }
 234
 235 void die_if_kernel(const char *str, struct pt_regs *regs, int err)
 236 {
 237         if (user_mode(regs))
 238                 return;
 239
 240         die(str, regs, err);
 241 }
 242
 243 static void notify_die(const char *str, struct pt_regs *regs, siginfo_t *info,
 244                        unsigned long err, unsigned long trap)
 245 {
 246         if (user_mode(regs)) {
 247                 current->thread.error_code = err;
 248                 current->thread.trap_no = trap;
 249
 250                 force_sig_info(info->si_signo, info, current);
 251         } else {
 252                 die(str, regs, err);
 253         }
 254 }
 255
 256 static LIST_HEAD(undef_hook);
 257 static DEFINE_SPINLOCK(undef_lock);
 258
 259 void register_undef_hook(struct undef_hook *hook)
 260 {
 261         spin_lock_irq(&undef_lock);
 262         list_add(&hook->node, &undef_hook);
 263         spin_unlock_irq(&undef_lock);
 264 }
 265
 266 void unregister_undef_hook(struct undef_hook *hook)
 267 {
 268         spin_lock_irq(&undef_lock);
 269         list_del(&hook->node);
 270         spin_unlock_irq(&undef_lock);
 271 }
 272
 273 asmlinkage void do_undefinstr(struct pt_regs *regs)
 274 {
 275         unsigned int correction = thumb_mode(regs) ? 2 : 4;
 276         unsigned int instr;
 277         struct undef_hook *hook;
 278         siginfo_t info;
 279         void __user *pc;
 280
 281         /*
 282          * According to the ARM ARM, PC is 2 or 4 bytes ahead,
 283          * depending whether we're in Thumb mode or not.
 284          * Correct this offset.
 285          */
 286         regs->ARM_pc -= correction;
 287
 288         pc = (void __user *)instruction_pointer(regs);
 289         if (thumb_mode(regs)) {
 290                 get_user(instr, (u16 __user *)pc);
 291         } else {
 292                 get_user(instr, (u32 __user *)pc);
 293         }
 294
 295         spin_lock_irq(&undef_lock);
 296         list_for_each_entry(hook, &undef_hook, node) {
 297                 if ((instr & hook->instr_mask) == hook->instr_val &&
 298                     (regs->ARM_cpsr & hook->cpsr_mask) == hook->cpsr_val) {
 299                         if (hook->fn(regs, instr) == 0) {
 300                                 spin_unlock_irq(&undef_lock);
 301                                 return;
 302                         }
 303                 }
 304         }
 305         spin_unlock_irq(&undef_lock);
 306
 307 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
 308         if (user_debug & UDBG_UNDEFINED) {
 309                 printk(KERN_INFO "%s (%d): undefined instruction: pc=%p\n",
 310                         current->comm, current->pid, pc);
 311                 dump_instr(regs);
 312         }
 313 #endif
 314
 315         info.si_signo = SIGILL;
 316         info.si_errno = 0;
 317         info.si_code  = ILL_ILLOPC;
 318         info.si_addr  = pc;
 319
 320         notify_die("Oops - undefined instruction", regs, &info, 0, 6);
 321 }
 322
 323 asmlinkage void do_unexp_fiq (struct pt_regs *regs)
 324 {
 325 #ifndef CONFIG_IGNORE_FIQ
 326         printk("Hmm.  Unexpected FIQ received, but trying to continue\n");
 327         printk("You may have a hardware problem...\n");
 328 #endif
 329 }
 330
 331 /*
 332  * bad_mode handles the impossible case in the vectors.  If you see one of
 333  * these, then it's extremely serious, and could mean you have buggy hardware.
 334  * It never returns, and never tries to sync.  We hope that we can at least
 335  * dump out some state information...
 336  */
 337 asmlinkage void bad_mode(struct pt_regs *regs, int reason, int proc_mode)
 338 {
 339         console_verbose();
 340
 341         printk(KERN_CRIT "Bad mode in %s handler detected: mode %s\n",
 342                 handler[reason], processor_modes[proc_mode]);
 343
 344         die("Oops - bad mode", regs, 0);
 345         local_irq_disable();
 346         panic("bad mode");
 347 }
 348
 349 static int bad_syscall(int n, struct pt_regs *regs)
 350 {
 351         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 352         siginfo_t info;
 353
 354         if (current->personality != PER_LINUX && thread->exec_domain->handler) {
 355                 thread->exec_domain->handler(n, regs);
 356                 return regs->ARM_r0;
 357         }
 358
 359 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
 360         if (user_debug & UDBG_SYSCALL) {
 361                 printk(KERN_ERR "[%d] %s: obsolete system call %08x.\n",
 362                         current->pid, current->comm, n);
 363                 dump_instr(regs);
 364         }
 365 #endif
 366
 367         info.si_signo = SIGILL;
 368         info.si_errno = 0;
 369         info.si_code  = ILL_ILLTRP;
 370         info.si_addr  = (void __user *)instruction_pointer(regs) -
 371                          (thumb_mode(regs) ? 2 : 4);
 372
 373         notify_die("Oops - bad syscall", regs, &info, n, 0);
 374
 375         return regs->ARM_r0;
 376 }
 377
 378 static inline void
 379 do_cache_op(unsigned long start, unsigned long end, int flags)
 380 {
 381         struct vm_area_struct *vma;
 382
 383         if (end < start || flags)
 384                 return;
 385
 386         vma = find_vma(current->active_mm, start);
 387         if (vma && vma->vm_start < end) {
 388                 if (start < vma->vm_start)
 389                         start = vma->vm_start;
 390                 if (end > vma->vm_end)
 391                         end = vma->vm_end;
 392
 393                 flush_cache_user_range(vma, start, end);
 394         }
 395 }
 396
 397 /*
 398  * Handle all unrecognised system calls.
 399  *  0x9f0000 - 0x9fffff are some more esoteric system calls
 400  */
 401 #define NR(x) ((__ARM_NR_##x) - __ARM_NR_BASE)
 402 asmlinkage int arm_syscall(int no, struct pt_regs *regs)
 403 {
 404         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 405         siginfo_t info;
 406
 407         if ((no >> 16) != 0x9f)
 408                 return bad_syscall(no, regs);
 409
 410         switch (no & 0xffff) {
 411         case 0: /* branch through 0 */
 412                 info.si_signo = SIGSEGV;
 413                 info.si_errno = 0;
 414                 info.si_code  = SEGV_MAPERR;
 415                 info.si_addr  = NULL;
 416
 417                 notify_die("branch through zero", regs, &info, 0, 0);
 418                 return 0;
 419
 420         case NR(breakpoint): /* SWI BREAK_POINT */
 421                 regs->ARM_pc -= thumb_mode(regs) ? 2 : 4;
 422                 ptrace_break(current, regs);
 423                 return regs->ARM_r0;
 424
 425         /*
 426          * Flush a region from virtual address 'r0' to virtual address 'r1'
 427          * _exclusive_.  There is no alignment requirement on either address;
 428          * user space does not need to know the hardware cache layout.
 429          *
 430          * r2 contains flags.  It should ALWAYS be passed as ZERO until it
 431          * is defined to be something else.  For now we ignore it, but may
 432          * the fires of hell burn in your belly if you break this rule. ;)
 433          *
 434          * (at a later date, we may want to allow this call to not flush
 435          * various aspects of the cache.  Passing '0' will guarantee that
 436          * everything necessary gets flushed to maintain consistency in
 437          * the specified region).
 438          */
 439         case NR(cacheflush):
 440                 do_cache_op(regs->ARM_r0, regs->ARM_r1, regs->ARM_r2);
 441                 return 0;
 442
 443         case NR(usr26):
 444                 if (!(elf_hwcap & HWCAP_26BIT))
 445                         break;
 446                 regs->ARM_cpsr &= ~MODE32_BIT;
 447                 return regs->ARM_r0;
 448
 449         case NR(usr32):
 450                 if (!(elf_hwcap & HWCAP_26BIT))
 451                         break;
 452                 regs->ARM_cpsr |= MODE32_BIT;
 453                 return regs->ARM_r0;
 454
 455         case NR(set_tls):
 456                 thread->tp_value = regs->ARM_r0;
 457                 /*
 458                  * Our user accessible TLS ptr is located at 0xffff0ffc.
 459                  * On SMP read access to this address must raise a fault
 460                  * and be emulated from the data abort handler.
 461                  * m
 462                  */
 463                 *((unsigned long *)0xffff0ffc) = thread->tp_value;
 464                 return 0;
 465
 466         default:
 467                 /* Calls 9f00xx..9f07ff are defined to return -ENOSYS
 468                    if not implemented, rather than raising SIGILL.  This
 469                    way the calling program can gracefully determine whether
 470                    a feature is supported.  */
 471                 if (no <= 0x7ff)
 472                         return -ENOSYS;
 473                 break;
 474         }
 475 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
 476         /*
 477          * experience shows that these seem to indicate that
 478          * something catastrophic has happened
 479          */
 480         if (user_debug & UDBG_SYSCALL) {
 481                 printk("[%d] %s: arm syscall %d\n",
 482                        current->pid, current->comm, no);
 483                 dump_instr(regs);
 484                 if (user_mode(regs)) {
 485                         show_regs(regs);
 486                         c_backtrace(regs->ARM_fp, processor_mode(regs));
 487                 }
 488         }
 489 #endif
 490         info.si_signo = SIGILL;
 491         info.si_errno = 0;
 492         info.si_code  = ILL_ILLTRP;
 493         info.si_addr  = (void __user *)instruction_pointer(regs) -
 494                          (thumb_mode(regs) ? 2 : 4);
 495
 496         notify_die("Oops - bad syscall(2)", regs, &info, no, 0);
 497         return 0;
 498 }
 499
 500 void __bad_xchg(volatile void *ptr, int size)
 501 {
 502         printk("xchg: bad data size: pc 0x%p, ptr 0x%p, size %d\n",
 503                 __builtin_return_address(0), ptr, size);
 504         BUG();
 505 }
 506 EXPORT_SYMBOL(__bad_xchg);
 507
 508 /*
 509  * A data abort trap was taken, but we did not handle the instruction.
 510  * Try to abort the user program, or panic if it was the kernel.
 511  */
 512 asmlinkage void
 513 baddataabort(int code, unsigned long instr, struct pt_regs *regs)
 514 {
 515         unsigned long addr = instruction_pointer(regs);
 516         siginfo_t info;
 517
 518 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
 519         if (user_debug & UDBG_BADABORT) {
 520                 printk(KERN_ERR "[%d] %s: bad data abort: code %d instr 0x%08lx\n",
 521                         current->pid, current->comm, code, instr);
 522                 dump_instr(regs);
 523                 show_pte(current->mm, addr);
 524         }
 525 #endif
 526
 527         info.si_signo = SIGILL;
 528         info.si_errno = 0;
 529         info.si_code  = ILL_ILLOPC;
 530         info.si_addr  = (void __user *)addr;
 531
 532         notify_die("unknown data abort code", regs, &info, instr, 0);
 533 }
 534
 535 volatile void __bug(const char *file, int line, void *data)
 536 {
 537         printk(KERN_CRIT"kernel BUG at %s:%d!", file, line);
 538         if (data)
 539                 printk(" - extra data = %p", data);
 540         printk("\n");
 541         *(int *)0 = 0;
 542 }
 543 EXPORT_SYMBOL(__bug);
 544
 545 void __readwrite_bug(const char *fn)
 546 {
 547         printk("%s called, but not implemented\n", fn);
 548         BUG();
 549 }
 550 EXPORT_SYMBOL(__readwrite_bug);
 551
 552 void __pte_error(const char *file, int line, unsigned long val)
 553 {
 554         printk("%s:%d: bad pte %08lx.\n", file, line, val);
 555 }
 556
 557 void __pmd_error(const char *file, int line, unsigned long val)
 558 {
 559         printk("%s:%d: bad pmd %08lx.\n", file, line, val);
 560 }
 561
 562 void __pgd_error(const char *file, int line, unsigned long val)
 563 {
 564         printk("%s:%d: bad pgd %08lx.\n", file, line, val);
 565 }
 566
 567 asmlinkage void __div0(void)
 568 {
 569         printk("Division by zero in kernel.\n");
 570         dump_stack();
 571 }
 572 EXPORT_SYMBOL(__div0);
 573
 574 void abort(void)
 575 {
 576         BUG();
 577
 578         /* if that doesn't kill us, halt */
 579         panic("Oops failed to kill thread");
 580 }
 581 EXPORT_SYMBOL(abort);
 582
 583 void __init trap_init(void)
 584 {
 585         extern void __trap_init(void);
 586
 587         __trap_init();
 588         flush_icache_range(0xffff0000, 0xffff0000 + PAGE_SIZE);
 589         modify_domain(DOMAIN_USER, DOMAIN_CLIENT);
 590 }