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 const char *processor_modes[]=
  35 { "USER_26", "FIQ_26" , "IRQ_26" , "SVC_26" , "UK4_26" , "UK5_26" , "UK6_26" , "UK7_26" ,
  36   "UK8_26" , "UK9_26" , "UK10_26", "UK11_26", "UK12_26", "UK13_26", "UK14_26", "UK15_26",
  37   "USER_32", "FIQ_32" , "IRQ_32" , "SVC_32" , "UK4_32" , "UK5_32" , "UK6_32" , "ABT_32" ,
  38   "UK8_32" , "UK9_32" , "UK10_32", "UND_32" , "UK12_32", "UK13_32", "UK14_32", "SYS_32"
  39 };
  40
  41 static const char *handler[]= { "prefetch abort", "data abort", "address exception", "interrupt" };
  42
  43 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
  44 unsigned int user_debug;
  45
  46 static int __init user_debug_setup(char *str)
  47 {
  48         get_option(&str, &user_debug);
  49         return 1;
  50 }
  51 __setup("user_debug=", user_debug_setup);
  52 #endif
  53
  54 void dump_backtrace_entry(unsigned long where, unsigned long from)
  55 {
  56 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
  57         printk("[<%08lx>] ", where);
  58         print_symbol("(%s) ", where);
  59         printk("from [<%08lx>] ", from);
  60         print_symbol("(%s)\n", from);
  61 #else
  62         printk("Function entered at [<%08lx>] from [<%08lx>]\n", where, from);
  63 #endif
  64 }
  65
  66 /*
  67  * Stack pointers should always be within the kernels view of
  68  * physical memory.  If it is not there, then we can't dump
  69  * out any information relating to the stack.
  70  */
  71 static int verify_stack(unsigned long sp)
  72 {
  73         if (sp < PAGE_OFFSET || (sp > (unsigned long)high_memory && high_memory != 0))
  74                 return -EFAULT;
  75
  76         return 0;
  77 }
  78
  79 /*
  80  * Dump out the contents of some memory nicely...
  81  */
  82 static void dump_mem(const char *str, unsigned long bottom, unsigned long top)
  83 {
  84         unsigned long p = bottom & ~31;
  85         mm_segment_t fs;
  86         int i;
  87
  88         /*
  89          * We need to switch to kernel mode so that we can use __get_user
  90          * to safely read from kernel space.  Note that we now dump the
  91          * code first, just in case the backtrace kills us.
  92          */
  93         fs = get_fs();
  94         set_fs(KERNEL_DS);
  95
  96         printk("%s(0x%08lx to 0x%08lx)\n", str, bottom, top);
  97
  98         for (p = bottom & ~31; p < top;) {
  99                 printk("%04lx: ", p & 0xffff);
 100
 101                 for (i = 0; i < 8; i++, p += 4) {
 102                         unsigned int val;
 103
 104                         if (p < bottom || p >= top)
 105                                 printk("         ");
 106                         else {
 107                                 __get_user(val, (unsigned long *)p);
 108                                 printk("%08x ", val);
 109                         }
 110                 }
 111                 printk ("\n");
 112         }
 113
 114         set_fs(fs);
 115 }
 116
 117 static void dump_instr(struct pt_regs *regs)
 118 {
 119         unsigned long addr = instruction_pointer(regs);
 120         const int thumb = thumb_mode(regs);
 121         const int width = thumb ? 4 : 8;
 122         mm_segment_t fs;
 123         int i;
 124
 125         /*
 126          * We need to switch to kernel mode so that we can use __get_user
 127          * to safely read from kernel space.  Note that we now dump the
 128          * code first, just in case the backtrace kills us.
 129          */
 130         fs = get_fs();
 131         set_fs(KERNEL_DS);
 132
 133         printk("Code: ");
 134         for (i = -4; i < 1; i++) {
 135                 unsigned int val, bad;
 136
 137                 if (thumb)
 138                         bad = __get_user(val, &((u16 *)addr)[i]);
 139                 else
 140                         bad = __get_user(val, &((u32 *)addr)[i]);
 141
 142                 if (!bad)
 143                         printk(i == 0 ? "(%0*x) " : "%0*x ", width, val);
 144                 else {
 145                         printk("bad PC value.");
 146                         break;
 147                 }
 148         }
 149         printk("\n");
 150
 151         set_fs(fs);
 152 }
 153
 154 static void dump_backtrace(struct pt_regs *regs, struct task_struct *tsk)
 155 {
 156         unsigned int fp;
 157         int ok = 1;
 158
 159         printk("Backtrace: ");
 160         fp = regs->ARM_fp;
 161         if (!fp) {
 162                 printk("no frame pointer");
 163                 ok = 0;
 164         } else if (verify_stack(fp)) {
 165                 printk("invalid frame pointer 0x%08x", fp);
 166                 ok = 0;
 167         } else if (fp < (unsigned long)(tsk->thread_info + 1))
 168                 printk("frame pointer underflow");
 169         printk("\n");
 170
 171         if (ok)
 172                 c_backtrace(fp, processor_mode(regs));
 173 }
 174
 175 void dump_stack(void)
 176 {
 177 #ifdef CONFIG_DEBUG_ERRORS
 178         __backtrace();
 179 #endif
 180 }
 181
 182 EXPORT_SYMBOL(dump_stack);
 183
 184 void show_stack(struct task_struct *tsk, unsigned long *sp)
 185 {
 186         unsigned long fp;
 187
 188         if (!tsk)
 189                 tsk = current;
 190
 191         if (tsk != current)
 192                 fp = thread_saved_fp(tsk);
 193         else
 194                 asm("mov%? %0, fp" : "=r" (fp));
 195
 196         c_backtrace(fp, 0x10);
 197         barrier();
 198 }
 199
 200 DEFINE_SPINLOCK(die_lock);
 201
 202 /*
 203  * This function is protected against re-entrancy.
 204  */
 205 NORET_TYPE void die(const char *str, struct pt_regs *regs, int err)
 206 {
 207         struct task_struct *tsk = current;
 208         static int die_counter;
 209
 210         console_verbose();
 211         spin_lock_irq(&die_lock);
 212         bust_spinlocks(1);
 213
 214         printk("Internal error: %s: %x [#%d]\n", str, err, ++die_counter);
 215         print_modules();
 216         __show_regs(regs);
 217         printk("Process %s (pid: %d, stack limit = 0x%p)\n",
 218                 tsk->comm, tsk->pid, tsk->thread_info + 1);
 219
 220         if (!user_mode(regs) || in_interrupt()) {
 221                 dump_mem("Stack: ", regs->ARM_sp, 8192+(unsigned long)tsk->thread_info);
 222                 dump_backtrace(regs, tsk);
 223                 dump_instr(regs);
 224         }
 225
 226         bust_spinlocks(0);
 227         spin_unlock_irq(&die_lock);
 228         do_exit(SIGSEGV);
 229 }
 230
 231 void die_if_kernel(const char *str, struct pt_regs *regs, int err)
 232 {
 233         if (user_mode(regs))
 234                 return;
 235
 236         die(str, regs, err);
 237 }
 238
 239 static void notify_die(const char *str, struct pt_regs *regs, siginfo_t *info,
 240                        unsigned long err, unsigned long trap)
 241 {
 242         if (user_mode(regs)) {
 243                 current->thread.error_code = err;
 244                 current->thread.trap_no = trap;
 245
 246                 force_sig_info(info->si_signo, info, current);
 247         } else {
 248                 die(str, regs, err);
 249         }
 250 }
 251
 252 static LIST_HEAD(undef_hook);
 253 static DEFINE_SPINLOCK(undef_lock);
 254
 255 void register_undef_hook(struct undef_hook *hook)
 256 {
 257         spin_lock_irq(&undef_lock);
 258         list_add(&hook->node, &undef_hook);
 259         spin_unlock_irq(&undef_lock);
 260 }
 261
 262 void unregister_undef_hook(struct undef_hook *hook)
 263 {
 264         spin_lock_irq(&undef_lock);
 265         list_del(&hook->node);
 266         spin_unlock_irq(&undef_lock);
 267 }
 268
 269 asmlinkage void do_undefinstr(struct pt_regs *regs)
 270 {
 271         unsigned int correction = thumb_mode(regs) ? 2 : 4;
 272         unsigned int instr;
 273         struct undef_hook *hook;
 274         siginfo_t info;
 275         void __user *pc;
 276
 277         /*
 278          * According to the ARM ARM, PC is 2 or 4 bytes ahead,
 279          * depending whether we're in Thumb mode or not.
 280          * Correct this offset.
 281          */
 282         regs->ARM_pc -= correction;
 283
 284         pc = (void __user *)instruction_pointer(regs);
 285         if (thumb_mode(regs)) {
 286                 get_user(instr, (u16 __user *)pc);
 287         } else {
 288                 get_user(instr, (u32 __user *)pc);
 289         }
 290
 291         spin_lock_irq(&undef_lock);
 292         list_for_each_entry(hook, &undef_hook, node) {
 293                 if ((instr & hook->instr_mask) == hook->instr_val &&
 294                     (regs->ARM_cpsr & hook->cpsr_mask) == hook->cpsr_val) {
 295                         if (hook->fn(regs, instr) == 0) {
 296                                 spin_unlock_irq(&undef_lock);
 297                                 return;
 298                         }
 299                 }
 300         }
 301         spin_unlock_irq(&undef_lock);
 302
 303 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
 304         if (user_debug & UDBG_UNDEFINED) {
 305                 printk(KERN_INFO "%s (%d): undefined instruction: pc=%p\n",
 306                         current->comm, current->pid, pc);
 307                 dump_instr(regs);
 308         }
 309 #endif
 310
 311         info.si_signo = SIGILL;
 312         info.si_errno = 0;
 313         info.si_code  = ILL_ILLOPC;
 314         info.si_addr  = pc;
 315
 316         notify_die("Oops - undefined instruction", regs, &info, 0, 6);
 317 }
 318
 319 asmlinkage void do_unexp_fiq (struct pt_regs *regs)
 320 {
 321 #ifndef CONFIG_IGNORE_FIQ
 322         printk("Hmm.  Unexpected FIQ received, but trying to continue\n");
 323         printk("You may have a hardware problem...\n");
 324 #endif
 325 }
 326
 327 /*
 328  * bad_mode handles the impossible case in the vectors.  If you see one of
 329  * these, then it's extremely serious, and could mean you have buggy hardware.
 330  * It never returns, and never tries to sync.  We hope that we can at least
 331  * dump out some state information...
 332  */
 333 asmlinkage void bad_mode(struct pt_regs *regs, int reason, int proc_mode)
 334 {
 335         console_verbose();
 336
 337         printk(KERN_CRIT "Bad mode in %s handler detected: mode %s\n",
 338                 handler[reason], processor_modes[proc_mode]);
 339
 340         die("Oops - bad mode", regs, 0);
 341         local_irq_disable();
 342         panic("bad mode");
 343 }
 344
 345 static int bad_syscall(int n, struct pt_regs *regs)
 346 {
 347         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 348         siginfo_t info;
 349
 350         if (current->personality != PER_LINUX && 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 #ifdef CONFIG_HAS_TLS_REG
 454                 asm ("mcr p15, 0, %0, c13, c0, 3" : : "r" (regs->ARM_r0) );
 455 #else
 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         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 #if defined(CONFIG_CPU_32v6) && !defined(CONFIG_HAS_TLS_REG)
 501
 502 /*
 503  * We might be running on an ARMv6+ processor which should have the TLS
 504  * register, but for some reason we can't use it and have to emulate it.
 505  */
 506
 507 static int get_tp_trap(struct pt_regs *regs, unsigned int instr)
 508 {
 509         int reg = (instr >> 12) & 15;
 510         if (reg == 15)
 511                 return 1;
 512         regs->uregs[reg] = current_thread_info()->tp_value;
 513         regs->ARM_pc += 4;
 514         return 0;
 515 }
 516
 517 static struct undef_hook arm_mrc_hook = {
 518         .instr_mask     = 0x0fff0fff,
 519         .instr_val      = 0x0e1d0f70,
 520         .cpsr_mask      = PSR_T_BIT,
 521         .cpsr_val       = 0,
 522         .fn             = get_tp_trap,
 523 };
 524
 525 static int __init arm_mrc_hook_init(void)
 526 {
 527         register_undef_hook(&arm_mrc_hook);
 528         return 0;
 529 }
 530
 531 late_initcall(arm_mrc_hook_init);
 532
 533 #endif
 534
 535 void __bad_xchg(volatile void *ptr, int size)
 536 {
 537         printk("xchg: bad data size: pc 0x%p, ptr 0x%p, size %d\n",
 538                 __builtin_return_address(0), ptr, size);
 539         BUG();
 540 }
 541 EXPORT_SYMBOL(__bad_xchg);
 542
 543 /*
 544  * A data abort trap was taken, but we did not handle the instruction.
 545  * Try to abort the user program, or panic if it was the kernel.
 546  */
 547 asmlinkage void
 548 baddataabort(int code, unsigned long instr, struct pt_regs *regs)
 549 {
 550         unsigned long addr = instruction_pointer(regs);
 551         siginfo_t info;
 552
 553 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
 554         if (user_debug & UDBG_BADABORT) {
 555                 printk(KERN_ERR "[%d] %s: bad data abort: code %d instr 0x%08lx\n",
 556                         current->pid, current->comm, code, instr);
 557                 dump_instr(regs);
 558                 show_pte(current->mm, addr);
 559         }
 560 #endif
 561
 562         info.si_signo = SIGILL;
 563         info.si_errno = 0;
 564         info.si_code  = ILL_ILLOPC;
 565         info.si_addr  = (void __user *)addr;
 566
 567         notify_die("unknown data abort code", regs, &info, instr, 0);
 568 }
 569
 570 volatile void __bug(const char *file, int line, void *data)
 571 {
 572         printk(KERN_CRIT"kernel BUG at %s:%d!", file, line);
 573         if (data)
 574                 printk(" - extra data = %p", data);
 575         printk("\n");
 576         *(int *)0 = 0;
 577 }
 578 EXPORT_SYMBOL(__bug);
 579
 580 void __readwrite_bug(const char *fn)
 581 {
 582         printk("%s called, but not implemented\n", fn);
 583         BUG();
 584 }
 585 EXPORT_SYMBOL(__readwrite_bug);
 586
 587 void __pte_error(const char *file, int line, unsigned long val)
 588 {
 589         printk("%s:%d: bad pte %08lx.\n", file, line, val);
 590 }
 591
 592 void __pmd_error(const char *file, int line, unsigned long val)
 593 {
 594         printk("%s:%d: bad pmd %08lx.\n", file, line, val);
 595 }
 596
 597 void __pgd_error(const char *file, int line, unsigned long val)
 598 {
 599         printk("%s:%d: bad pgd %08lx.\n", file, line, val);
 600 }
 601
 602 asmlinkage void __div0(void)
 603 {
 604         printk("Division by zero in kernel.\n");
 605         dump_stack();
 606 }
 607 EXPORT_SYMBOL(__div0);
 608
 609 void abort(void)
 610 {
 611         BUG();
 612
 613         /* if that doesn't kill us, halt */
 614         panic("Oops failed to kill thread");
 615 }
 616 EXPORT_SYMBOL(abort);
 617
 618 void __init trap_init(void)
 619 {
 620         extern char __stubs_start[], __stubs_end[];
 621         extern char __vectors_start[], __vectors_end[];
 622         extern char __kuser_helper_start[], __kuser_helper_end[];
 623         int kuser_sz = __kuser_helper_end - __kuser_helper_start;
 624
 625         /*
 626          * Copy the vectors, stubs and kuser helpers (in entry-armv.S)
 627          * into the vector page, mapped at 0xffff0000, and ensure these
 628          * are visible to the instruction stream.
 629          */
 630         memcpy((void *)0xffff0000, __vectors_start, __vectors_end - __vectors_start);
 631         memcpy((void *)0xffff0200, __stubs_start, __stubs_end - __stubs_start);
 632         memcpy((void *)0xffff1000 - kuser_sz, __kuser_helper_start, kuser_sz);
 633         flush_icache_range(0xffff0000, 0xffff0000 + PAGE_SIZE);
 634         modify_domain(DOMAIN_USER, DOMAIN_CLIENT);
 635 }