arch/powerpc/kernel/kgdb.c

   1 /*
   2  * PowerPC backend to the KGDB stub.
   3  *
   4  * 1998 (c) Michael AK Tesch (tesch@cs.wisc.edu)
   5  * Copyright (C) 2003 Timesys Corporation.
   6  * Copyright (C) 2004-2006 MontaVista Software, Inc.
   7  * PPC64 Mods (C) 2005 Frank Rowand (frowand@mvista.com)
   8  * PPC32 support restored by Vitaly Wool <vwool@ru.mvista.com> and
   9  * Sergei Shtylyov <sshtylyov@ru.mvista.com>
  10  * Copyright (C) 2007-2008 Wind River Systems, Inc.
  11  *
  12  * This file is licensed under the terms of the GNU General Public License
  13  * version 2. This program as licensed "as is" without any warranty of any
  14  * kind, whether express or implied.
  15  */
  16
  17 #include <linux/kernel.h>
  18 #include <linux/init.h>
  19 #include <linux/kgdb.h>
  20 #include <linux/smp.h>
  21 #include <linux/signal.h>
  22 #include <linux/ptrace.h>
  23 #include <linux/kdebug.h>
  24 #include <asm/current.h>
  25 #include <asm/processor.h>
  26 #include <asm/machdep.h>
  27
  28 /*
  29  * This table contains the mapping between PowerPC hardware trap types, and
  30  * signals, which are primarily what GDB understands.  GDB and the kernel
  31  * don't always agree on values, so we use constants taken from gdb-6.2.
  32  */
  33 static struct hard_trap_info
  34 {
  35         unsigned int tt;                /* Trap type code for powerpc */
  36         unsigned char signo;            /* Signal that we map this trap into */
  37 } hard_trap_info[] = {
  38         { 0x0100, 0x02 /* SIGINT */  },         /* system reset */
  39         { 0x0200, 0x0b /* SIGSEGV */ },         /* machine check */
  40         { 0x0300, 0x0b /* SIGSEGV */ },         /* data access */
  41         { 0x0400, 0x0b /* SIGSEGV */ },         /* instruction access */
  42         { 0x0500, 0x02 /* SIGINT */  },         /* external interrupt */
  43         { 0x0600, 0x0a /* SIGBUS */  },         /* alignment */
  44         { 0x0700, 0x05 /* SIGTRAP */ },         /* program check */
  45         { 0x0800, 0x08 /* SIGFPE */  },         /* fp unavailable */
  46         { 0x0900, 0x0e /* SIGALRM */ },         /* decrementer */
  47         { 0x0c00, 0x14 /* SIGCHLD */ },         /* system call */
  48 #if defined(CONFIG_40x) || defined(CONFIG_BOOKE)
  49         { 0x2002, 0x05 /* SIGTRAP */ },         /* debug */
  50 #if defined(CONFIG_FSL_BOOKE)
  51         { 0x2010, 0x08 /* SIGFPE */  },         /* spe unavailable */
  52         { 0x2020, 0x08 /* SIGFPE */  },         /* spe unavailable */
  53         { 0x2030, 0x08 /* SIGFPE */  },         /* spe fp data */
  54         { 0x2040, 0x08 /* SIGFPE */  },         /* spe fp data */
  55         { 0x2050, 0x08 /* SIGFPE */  },         /* spe fp round */
  56         { 0x2060, 0x0e /* SIGILL */  },         /* performance monitor */
  57         { 0x2900, 0x08 /* SIGFPE */  },         /* apu unavailable */
  58         { 0x3100, 0x0e /* SIGALRM */ },         /* fixed interval timer */
  59         { 0x3200, 0x02 /* SIGINT */  },         /* watchdog */
  60 #else /* ! CONFIG_FSL_BOOKE */
  61         { 0x1000, 0x0e /* SIGALRM */ },         /* prog interval timer */
  62         { 0x1010, 0x0e /* SIGALRM */ },         /* fixed interval timer */
  63         { 0x1020, 0x02 /* SIGINT */  },         /* watchdog */
  64         { 0x2010, 0x08 /* SIGFPE */  },         /* fp unavailable */
  65         { 0x2020, 0x08 /* SIGFPE */  },         /* ap unavailable */
  66 #endif
  67 #else /* ! (defined(CONFIG_40x) || defined(CONFIG_BOOKE)) */
  68         { 0x0d00, 0x05 /* SIGTRAP */ },         /* single-step */
  69 #if defined(CONFIG_8xx)
  70         { 0x1000, 0x04 /* SIGILL */  },         /* software emulation */
  71 #else /* ! CONFIG_8xx */
  72         { 0x0f00, 0x04 /* SIGILL */  },         /* performance monitor */
  73         { 0x0f20, 0x08 /* SIGFPE */  },         /* altivec unavailable */
  74         { 0x1300, 0x05 /* SIGTRAP */ },         /* instruction address break */
  75 #if defined(CONFIG_PPC64)
  76         { 0x1200, 0x05 /* SIGILL */  },         /* system error */
  77         { 0x1500, 0x04 /* SIGILL */  },         /* soft patch */
  78         { 0x1600, 0x04 /* SIGILL */  },         /* maintenance */
  79         { 0x1700, 0x08 /* SIGFPE */  },         /* altivec assist */
  80         { 0x1800, 0x04 /* SIGILL */  },         /* thermal */
  81 #else /* ! CONFIG_PPC64 */
  82         { 0x1400, 0x02 /* SIGINT */  },         /* SMI */
  83         { 0x1600, 0x08 /* SIGFPE */  },         /* altivec assist */
  84         { 0x1700, 0x04 /* SIGILL */  },         /* TAU */
  85         { 0x2000, 0x05 /* SIGTRAP */ },         /* run mode */
  86 #endif
  87 #endif
  88 #endif
  89         { 0x0000, 0x00 }                        /* Must be last */
  90 };
  91
  92 static int computeSignal(unsigned int tt)
  93 {
  94         struct hard_trap_info *ht;
  95
  96         for (ht = hard_trap_info; ht->tt && ht->signo; ht++)
  97                 if (ht->tt == tt)
  98                         return ht->signo;
  99
 100         return SIGHUP;          /* default for things we don't know about */
 101 }
 102
 103 static int kgdb_call_nmi_hook(struct pt_regs *regs)
 104 {
 105         kgdb_nmicallback(raw_smp_processor_id(), regs);
 106         return 0;
 107 }
 108
 109 #ifdef CONFIG_SMP
 110 void kgdb_roundup_cpus(unsigned long flags)
 111 {
 112         smp_send_debugger_break(MSG_ALL_BUT_SELF);
 113 }
 114 #endif
 115
 116 /* KGDB functions to use existing PowerPC64 hooks. */
 117 static int kgdb_debugger(struct pt_regs *regs)
 118 {
 119         return !kgdb_handle_exception(1, computeSignal(TRAP(regs)),
 120                                       DIE_OOPS, regs);
 121 }
 122
 123 static int kgdb_handle_breakpoint(struct pt_regs *regs)
 124 {
 125         if (user_mode(regs))
 126                 return 0;
 127
 128         if (kgdb_handle_exception(1, SIGTRAP, 0, regs) != 0)
 129                 return 0;
 130
 131         if (*(u32 *) (regs->nip) == *(u32 *) (&arch_kgdb_ops.gdb_bpt_instr))
 132                 regs->nip += 4;
 133
 134         return 1;
 135 }
 136
 137 static int kgdb_singlestep(struct pt_regs *regs)
 138 {
 139         struct thread_info *thread_info, *exception_thread_info;
 140
 141         if (user_mode(regs))
 142                 return 0;
 143
 144         /*
 145          * On Book E and perhaps other processsors, singlestep is handled on
 146          * the critical exception stack.  This causes current_thread_info()
 147          * to fail, since it it locates the thread_info by masking off
 148          * the low bits of the current stack pointer.  We work around
 149          * this issue by copying the thread_info from the kernel stack
 150          * before calling kgdb_handle_exception, and copying it back
 151          * afterwards.  On most processors the copy is avoided since
 152          * exception_thread_info == thread_info.
 153          */
 154         thread_info = (struct thread_info *)(regs->gpr[1] & ~(THREAD_SIZE-1));
 155         exception_thread_info = current_thread_info();
 156
 157         if (thread_info != exception_thread_info)
 158                 memcpy(exception_thread_info, thread_info, sizeof *thread_info);
 159
 160         kgdb_handle_exception(0, SIGTRAP, 0, regs);
 161
 162         if (thread_info != exception_thread_info)
 163                 memcpy(thread_info, exception_thread_info, sizeof *thread_info);
 164
 165         return 1;
 166 }
 167
 168 static int kgdb_iabr_match(struct pt_regs *regs)
 169 {
 170         if (user_mode(regs))
 171                 return 0;
 172
 173         if (kgdb_handle_exception(0, computeSignal(TRAP(regs)), 0, regs) != 0)
 174                 return 0;
 175         return 1;
 176 }
 177
 178 static int kgdb_dabr_match(struct pt_regs *regs)
 179 {
 180         if (user_mode(regs))
 181                 return 0;
 182
 183         if (kgdb_handle_exception(0, computeSignal(TRAP(regs)), 0, regs) != 0)
 184                 return 0;
 185         return 1;
 186 }
 187
 188 #define PACK64(ptr, src) do { *(ptr++) = (src); } while (0)
 189
 190 #define PACK32(ptr, src) do {          \
 191         u32 *ptr32;                   \
 192         ptr32 = (u32 *)ptr;           \
 193         *(ptr32++) = (src);           \
 194         ptr = (unsigned long *)ptr32; \
 195         } while (0)
 196
 197
 198 void pt_regs_to_gdb_regs(unsigned long *gdb_regs, struct pt_regs *regs)
 199 {
 200         unsigned long *ptr = gdb_regs;
 201         int reg;
 202
 203         memset(gdb_regs, 0, NUMREGBYTES);
 204
 205         for (reg = 0; reg < 32; reg++)
 206                 PACK64(ptr, regs->gpr[reg]);
 207
 208 #ifdef CONFIG_FSL_BOOKE
 209 #ifdef CONFIG_SPE
 210         for (reg = 0; reg < 32; reg++)
 211                 PACK64(ptr, current->thread.evr[reg]);
 212 #else
 213         ptr += 32;
 214 #endif
 215 #else
 216         /* fp registers not used by kernel, leave zero */
 217         ptr += 32 * 8 / sizeof(long);
 218 #endif
 219
 220         PACK64(ptr, regs->nip);
 221         PACK64(ptr, regs->msr);
 222         PACK32(ptr, regs->ccr);
 223         PACK64(ptr, regs->link);
 224         PACK64(ptr, regs->ctr);
 225         PACK32(ptr, regs->xer);
 226
 227         BUG_ON((unsigned long)ptr >
 228                (unsigned long)(((void *)gdb_regs) + NUMREGBYTES));
 229 }
 230
 231 void sleeping_thread_to_gdb_regs(unsigned long *gdb_regs, struct task_struct *p)
 232 {
 233         struct pt_regs *regs = (struct pt_regs *)(p->thread.ksp +
 234                                                   STACK_FRAME_OVERHEAD);
 235         unsigned long *ptr = gdb_regs;
 236         int reg;
 237
 238         memset(gdb_regs, 0, NUMREGBYTES);
 239
 240         /* Regs GPR0-2 */
 241         for (reg = 0; reg < 3; reg++)
 242                 PACK64(ptr, regs->gpr[reg]);
 243
 244         /* Regs GPR3-13 are caller saved, not in regs->gpr[] */
 245         ptr += 11;
 246
 247         /* Regs GPR14-31 */
 248         for (reg = 14; reg < 32; reg++)
 249                 PACK64(ptr, regs->gpr[reg]);
 250
 251 #ifdef CONFIG_FSL_BOOKE
 252 #ifdef CONFIG_SPE
 253         for (reg = 0; reg < 32; reg++)
 254                 PACK64(ptr, p->thread.evr[reg]);
 255 #else
 256         ptr += 32;
 257 #endif
 258 #else
 259         /* fp registers not used by kernel, leave zero */
 260         ptr += 32 * 8 / sizeof(long);
 261 #endif
 262
 263         PACK64(ptr, regs->nip);
 264         PACK64(ptr, regs->msr);
 265         PACK32(ptr, regs->ccr);
 266         PACK64(ptr, regs->link);
 267         PACK64(ptr, regs->ctr);
 268         PACK32(ptr, regs->xer);
 269
 270         BUG_ON((unsigned long)ptr >
 271                (unsigned long)(((void *)gdb_regs) + NUMREGBYTES));
 272 }
 273
 274 #define UNPACK64(dest, ptr) do { dest = *(ptr++); } while (0)
 275
 276 #define UNPACK32(dest, ptr) do {       \
 277         u32 *ptr32;                   \
 278         ptr32 = (u32 *)ptr;           \
 279         dest = *(ptr32++);            \
 280         ptr = (unsigned long *)ptr32; \
 281         } while (0)
 282
 283 void gdb_regs_to_pt_regs(unsigned long *gdb_regs, struct pt_regs *regs)
 284 {
 285         unsigned long *ptr = gdb_regs;
 286         int reg;
 287
 288         for (reg = 0; reg < 32; reg++)
 289                 UNPACK64(regs->gpr[reg], ptr);
 290
 291 #ifdef CONFIG_FSL_BOOKE
 292 #ifdef CONFIG_SPE
 293         for (reg = 0; reg < 32; reg++)
 294                 UNPACK64(current->thread.evr[reg], ptr);
 295 #else
 296         ptr += 32;
 297 #endif
 298 #else
 299         /* fp registers not used by kernel, leave zero */
 300         ptr += 32 * 8 / sizeof(int);
 301 #endif
 302
 303         UNPACK64(regs->nip, ptr);
 304         UNPACK64(regs->msr, ptr);
 305         UNPACK32(regs->ccr, ptr);
 306         UNPACK64(regs->link, ptr);
 307         UNPACK64(regs->ctr, ptr);
 308         UNPACK32(regs->xer, ptr);
 309
 310         BUG_ON((unsigned long)ptr >
 311                (unsigned long)(((void *)gdb_regs) + NUMREGBYTES));
 312 }
 313
 314 void kgdb_arch_set_pc(struct pt_regs *regs, unsigned long pc)
 315 {
 316         regs->nip = pc;
 317 }
 318
 319 /*
 320  * This function does PowerPC specific procesing for interfacing to gdb.
 321  */
 322 int kgdb_arch_handle_exception(int vector, int signo, int err_code,
 323                                char *remcom_in_buffer, char *remcom_out_buffer,
 324                                struct pt_regs *linux_regs)
 325 {
 326         char *ptr = &remcom_in_buffer[1];
 327         unsigned long addr;
 328
 329         switch (remcom_in_buffer[0]) {
 330                 /*
 331                  * sAA..AA   Step one instruction from AA..AA
 332                  * This will return an error to gdb ..
 333                  */
 334         case 's':
 335         case 'c':
 336                 /* handle the optional parameter */
 337                 if (kgdb_hex2long(&ptr, &addr))
 338                         linux_regs->nip = addr;
 339
 340                 atomic_set(&kgdb_cpu_doing_single_step, -1);
 341                 /* set the trace bit if we're stepping */
 342                 if (remcom_in_buffer[0] == 's') {
 343 #ifdef CONFIG_PPC_ADV_DEBUG_REGS
 344                         mtspr(SPRN_DBCR0,
 345                               mfspr(SPRN_DBCR0) | DBCR0_IC | DBCR0_IDM);
 346                         linux_regs->msr |= MSR_DE;
 347 #else
 348                         linux_regs->msr |= MSR_SE;
 349 #endif
 350                         kgdb_single_step = 1;
 351                         atomic_set(&kgdb_cpu_doing_single_step,
 352                                    raw_smp_processor_id());
 353                 }
 354                 return 0;
 355         }
 356
 357         return -1;
 358 }
 359
 360 /*
 361  * Global data
 362  */
 363 struct kgdb_arch arch_kgdb_ops = {
 364         .gdb_bpt_instr = {0x7d, 0x82, 0x10, 0x08},
 365 };
 366
 367 static int kgdb_not_implemented(struct pt_regs *regs)
 368 {
 369         return 0;
 370 }
 371
 372 static void *old__debugger_ipi;
 373 static void *old__debugger;
 374 static void *old__debugger_bpt;
 375 static void *old__debugger_sstep;
 376 static void *old__debugger_iabr_match;
 377 static void *old__debugger_dabr_match;
 378 static void *old__debugger_fault_handler;
 379
 380 int kgdb_arch_init(void)
 381 {
 382         old__debugger_ipi = __debugger_ipi;
 383         old__debugger = __debugger;
 384         old__debugger_bpt = __debugger_bpt;
 385         old__debugger_sstep = __debugger_sstep;
 386         old__debugger_iabr_match = __debugger_iabr_match;
 387         old__debugger_dabr_match = __debugger_dabr_match;
 388         old__debugger_fault_handler = __debugger_fault_handler;
 389
 390         __debugger_ipi = kgdb_call_nmi_hook;
 391         __debugger = kgdb_debugger;
 392         __debugger_bpt = kgdb_handle_breakpoint;
 393         __debugger_sstep = kgdb_singlestep;
 394         __debugger_iabr_match = kgdb_iabr_match;
 395         __debugger_dabr_match = kgdb_dabr_match;
 396         __debugger_fault_handler = kgdb_not_implemented;
 397
 398         return 0;
 399 }
 400
 401 void kgdb_arch_exit(void)
 402 {
 403         __debugger_ipi = old__debugger_ipi;
 404         __debugger = old__debugger;
 405         __debugger_bpt = old__debugger_bpt;
 406         __debugger_sstep = old__debugger_sstep;
 407         __debugger_iabr_match = old__debugger_iabr_match;
 408         __debugger_dabr_match = old__debugger_dabr_match;
 409         __debugger_fault_handler = old__debugger_fault_handler;
 410 }