arch/ppc64/kernel/traps.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/ppc64/kernel/traps.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1995-1996  Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
   5  *
   6  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
   7  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
   8  *  as published by the Free Software Foundation; either version
   9  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  *  Modified by Cort Dougan (cort@cs.nmt.edu)
  12  *  and Paul Mackerras (paulus@cs.anu.edu.au)
  13  */
  14
  15 /*
  16  * This file handles the architecture-dependent parts of hardware exceptions
  17  */
  18
  19 #include <linux/config.h>
  20 #include <linux/errno.h>
  21 #include <linux/sched.h>
  22 #include <linux/kernel.h>
  23 #include <linux/mm.h>
  24 #include <linux/stddef.h>
  25 #include <linux/unistd.h>
  26 #include <linux/slab.h>
  27 #include <linux/user.h>
  28 #include <linux/a.out.h>
  29 #include <linux/interrupt.h>
  30 #include <linux/init.h>
  31 #include <linux/module.h>
  32
  33 #include <asm/pgtable.h>
  34 #include <asm/uaccess.h>
  35 #include <asm/system.h>
  36 #include <asm/io.h>
  37 #include <asm/processor.h>
  38 #include <asm/ppcdebug.h>
  39
  40 #ifdef CONFIG_PPC_PSERIES
  41 /* This is true if we are using the firmware NMI handler (typically LPAR) */
  42 extern int fwnmi_active;
  43 #endif
  44
  45 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
  46 int (*__debugger)(struct pt_regs *regs);
  47 int (*__debugger_ipi)(struct pt_regs *regs);
  48 int (*__debugger_bpt)(struct pt_regs *regs);
  49 int (*__debugger_sstep)(struct pt_regs *regs);
  50 int (*__debugger_iabr_match)(struct pt_regs *regs);
  51 int (*__debugger_dabr_match)(struct pt_regs *regs);
  52 int (*__debugger_fault_handler)(struct pt_regs *regs);
  53
  54 EXPORT_SYMBOL(__debugger);
  55 EXPORT_SYMBOL(__debugger_ipi);
  56 EXPORT_SYMBOL(__debugger_bpt);
  57 EXPORT_SYMBOL(__debugger_sstep);
  58 EXPORT_SYMBOL(__debugger_iabr_match);
  59 EXPORT_SYMBOL(__debugger_dabr_match);
  60 EXPORT_SYMBOL(__debugger_fault_handler);
  61 #endif
  62
  63 /*
  64  * Trap & Exception support
  65  */
  66
  67 static spinlock_t die_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
  68
  69 int die(const char *str, struct pt_regs *regs, long err)
  70 {
  71         static int die_counter;
  72         int nl = 0;
  73
  74         if (debugger(regs))
  75                 return 1;
  76
  77         console_verbose();
  78         spin_lock_irq(&die_lock);
  79         bust_spinlocks(1);
  80         printk("Oops: %s, sig: %ld [#%d]\n", str, err, ++die_counter);
  81 #ifdef CONFIG_PREEMPT
  82         printk("PREEMPT ");
  83         nl = 1;
  84 #endif
  85 #ifdef CONFIG_SMP
  86         printk("SMP NR_CPUS=%d ", NR_CPUS);
  87         nl = 1;
  88 #endif
  89 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
  90         printk("DEBUG_PAGEALLOC ");
  91         nl = 1;
  92 #endif
  93 #ifdef CONFIG_NUMA
  94         printk("NUMA ");
  95         nl = 1;
  96 #endif
  97         switch(systemcfg->platform) {
  98                 case PLATFORM_PSERIES:
  99                         printk("PSERIES ");
 100                         nl = 1;
 101                         break;
 102                 case PLATFORM_PSERIES_LPAR:
 103                         printk("PSERIES LPAR ");
 104                         nl = 1;
 105                         break;
 106                 case PLATFORM_ISERIES_LPAR:
 107                         printk("ISERIES LPAR ");
 108                         nl = 1;
 109                         break;
 110                 case PLATFORM_POWERMAC:
 111                         printk("POWERMAC ");
 112                         nl = 1;
 113                         break;
 114         }
 115         if (nl)
 116                 printk("\n");
 117         show_regs(regs);
 118         bust_spinlocks(0);
 119         spin_unlock_irq(&die_lock);
 120
 121         if (in_interrupt())
 122                 panic("Fatal exception in interrupt");
 123
 124         if (panic_on_oops) {
 125                 printk(KERN_EMERG "Fatal exception: panic in 5 seconds\n");
 126                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 127                 schedule_timeout(5 * HZ);
 128                 panic("Fatal exception");
 129         }
 130         do_exit(SIGSEGV);
 131
 132         return 0;
 133 }
 134
 135 static void
 136 _exception(int signr, siginfo_t *info, struct pt_regs *regs)
 137 {
 138         if (!user_mode(regs)) {
 139                 if (die("Exception in kernel mode", regs, signr))
 140                         return;
 141         }
 142
 143         force_sig_info(signr, info, current);
 144 }
 145
 146 #ifdef CONFIG_PPC_PSERIES
 147 /* Get the error information for errors coming through the
 148  * FWNMI vectors.  The pt_regs' r3 will be updated to reflect
 149  * the actual r3 if possible, and a ptr to the error log entry
 150  * will be returned if found.
 151  */
 152 static struct rtas_error_log *FWNMI_get_errinfo(struct pt_regs *regs)
 153 {
 154         unsigned long errdata = regs->gpr[3];
 155         struct rtas_error_log *errhdr = NULL;
 156         unsigned long *savep;
 157
 158         if ((errdata >= 0x7000 && errdata < 0x7fff0) ||
 159             (errdata >= rtas.base && errdata < rtas.base + rtas.size - 16)) {
 160                 savep = __va(errdata);
 161                 regs->gpr[3] = savep[0];        /* restore original r3 */
 162                 errhdr = (struct rtas_error_log *)(savep + 1);
 163         } else {
 164                 printk("FWNMI: corrupt r3\n");
 165         }
 166         return errhdr;
 167 }
 168
 169 /* Call this when done with the data returned by FWNMI_get_errinfo.
 170  * It will release the saved data area for other CPUs in the
 171  * partition to receive FWNMI errors.
 172  */
 173 static void FWNMI_release_errinfo(void)
 174 {
 175         unsigned long ret = rtas_call(rtas_token("ibm,nmi-interlock"), 0, 1, NULL);
 176         if (ret != 0)
 177                 printk("FWNMI: nmi-interlock failed: %ld\n", ret);
 178 }
 179 #endif
 180
 181 void
 182 SystemResetException(struct pt_regs *regs)
 183 {
 184 #ifdef CONFIG_PPC_PSERIES
 185         if (fwnmi_active) {
 186                 struct rtas_error_log *errhdr = FWNMI_get_errinfo(regs);
 187                 if (errhdr) {
 188                         /* XXX Should look at FWNMI information */
 189                 }
 190                 FWNMI_release_errinfo();
 191         }
 192 #endif
 193
 194         die("System Reset", regs, 0);
 195
 196         /* Must die if the interrupt is not recoverable */
 197         if (!(regs->msr & MSR_RI))
 198                 panic("Unrecoverable System Reset");
 199
 200         /* What should we do here? We could issue a shutdown or hard reset. */
 201 }
 202
 203 #ifdef CONFIG_PPC_PSERIES
 204 /*
 205  * See if we can recover from a machine check exception.
 206  * This is only called on power4 (or above) and only via
 207  * the Firmware Non-Maskable Interrupts (fwnmi) handler
 208  * which provides the error analysis for us.
 209  *
 210  * Return 1 if corrected (or delivered a signal).
 211  * Return 0 if there is nothing we can do.
 212  */
 213 static int recover_mce(struct pt_regs *regs, struct rtas_error_log err)
 214 {
 215         siginfo_t info;
 216
 217         if (err.disposition == DISP_FULLY_RECOVERED) {
 218                 /* Platform corrected itself */
 219                 return 1;
 220         } else if ((regs->msr & MSR_RI) &&
 221                    user_mode(regs) &&
 222                    err.severity == SEVERITY_ERROR_SYNC &&
 223                    err.disposition == DISP_NOT_RECOVERED &&
 224                    err.target == TARGET_MEMORY &&
 225                    err.type == TYPE_ECC_UNCORR &&
 226                    !(current->pid == 0 || current->pid == 1)) {
 227                 /* Kill off a user process with an ECC error */
 228                 info.si_signo = SIGBUS;
 229                 info.si_errno = 0;
 230                 /* XXX something better for ECC error? */
 231                 info.si_code = BUS_ADRERR;
 232                 info.si_addr = (void *)regs->nip;
 233                 printk(KERN_ERR "MCE: uncorrectable ecc error for pid %d\n",
 234                        current->pid);
 235                 _exception(SIGBUS, &info, regs);
 236                 return 1;
 237         }
 238         return 0;
 239 }
 240 #endif
 241
 242 /*
 243  * Handle a machine check.
 244  *
 245  * Note that on Power 4 and beyond Firmware Non-Maskable Interrupts (fwnmi)
 246  * should be present.  If so the handler which called us tells us if the
 247  * error was recovered (never true if RI=0).
 248  *
 249  * On hardware prior to Power 4 these exceptions were asynchronous which
 250  * means we can't tell exactly where it occurred and so we can't recover.
 251  */
 252 void
 253 MachineCheckException(struct pt_regs *regs)
 254 {
 255 #ifdef CONFIG_PPC_PSERIES
 256         struct rtas_error_log err, *errp;
 257
 258         if (fwnmi_active) {
 259                 errp = FWNMI_get_errinfo(regs);
 260                 if (errp)
 261                         err = *errp;
 262                 FWNMI_release_errinfo();        /* frees errp */
 263                 if (errp && recover_mce(regs, err))
 264                         return;
 265         }
 266 #endif
 267
 268         if (debugger_fault_handler(regs))
 269                 return;
 270         die("Machine check", regs, 0);
 271
 272         /* Must die if the interrupt is not recoverable */
 273         if (!(regs->msr & MSR_RI))
 274                 panic("Unrecoverable Machine check");
 275 }
 276
 277 void
 278 UnknownException(struct pt_regs *regs)
 279 {
 280         siginfo_t info;
 281
 282         printk("Bad trap at PC: %lx, SR: %lx, vector=%lx\n",
 283                regs->nip, regs->msr, regs->trap);
 284
 285         info.si_signo = SIGTRAP;
 286         info.si_errno = 0;
 287         info.si_code = 0;
 288         info.si_addr = 0;
 289         _exception(SIGTRAP, &info, regs);
 290 }
 291
 292 void
 293 InstructionBreakpointException(struct pt_regs *regs)
 294 {
 295         siginfo_t info;
 296
 297         if (debugger_iabr_match(regs))
 298                 return;
 299         info.si_signo = SIGTRAP;
 300         info.si_errno = 0;
 301         info.si_code = TRAP_BRKPT;
 302         info.si_addr = (void *)regs->nip;
 303         _exception(SIGTRAP, &info, regs);
 304 }
 305
 306 static void parse_fpe(struct pt_regs *regs)
 307 {
 308         siginfo_t info;
 309         unsigned long fpscr;
 310
 311         flush_fp_to_thread(current);
 312
 313         fpscr = current->thread.fpscr;
 314
 315         /* Invalid operation */
 316         if ((fpscr & FPSCR_VE) && (fpscr & FPSCR_VX))
 317                 info.si_code = FPE_FLTINV;
 318
 319         /* Overflow */
 320         else if ((fpscr & FPSCR_OE) && (fpscr & FPSCR_OX))
 321                 info.si_code = FPE_FLTOVF;
 322
 323         /* Underflow */
 324         else if ((fpscr & FPSCR_UE) && (fpscr & FPSCR_UX))
 325                 info.si_code = FPE_FLTUND;
 326
 327         /* Divide by zero */
 328         else if ((fpscr & FPSCR_ZE) && (fpscr & FPSCR_ZX))
 329                 info.si_code = FPE_FLTDIV;
 330
 331         /* Inexact result */
 332         else if ((fpscr & FPSCR_XE) && (fpscr & FPSCR_XX))
 333                 info.si_code = FPE_FLTRES;
 334
 335         else
 336                 info.si_code = 0;
 337
 338         info.si_signo = SIGFPE;
 339         info.si_errno = 0;
 340         info.si_addr = (void *)regs->nip;
 341         _exception(SIGFPE, &info, regs);
 342 }
 343
 344 /*
 345  * Look through the list of trap instructions that are used for BUG(),
 346  * BUG_ON() and WARN_ON() and see if we hit one.  At this point we know
 347  * that the exception was caused by a trap instruction of some kind.
 348  * Returns 1 if we should continue (i.e. it was a WARN_ON) or 0
 349  * otherwise.
 350  */
 351 extern struct bug_entry __start___bug_table[], __stop___bug_table[];
 352
 353 #ifndef CONFIG_MODULES
 354 #define module_find_bug(x)      NULL
 355 #endif
 356
 357 static struct bug_entry *find_bug(unsigned long bugaddr)
 358 {
 359         struct bug_entry *bug;
 360
 361         for (bug = __start___bug_table; bug < __stop___bug_table; ++bug)
 362                 if (bugaddr == bug->bug_addr)
 363                         return bug;
 364         return module_find_bug(bugaddr);
 365 }
 366
 367 int
 368 check_bug_trap(struct pt_regs *regs)
 369 {
 370         struct bug_entry *bug;
 371         unsigned long addr;
 372
 373         if (regs->msr & MSR_PR)
 374                 return 0;       /* not in kernel */
 375         addr = regs->nip;       /* address of trap instruction */
 376         if (addr < PAGE_OFFSET)
 377                 return 0;
 378         bug = find_bug(regs->nip);
 379         if (bug == NULL)
 380                 return 0;
 381         if (bug->line & BUG_WARNING_TRAP) {
 382                 /* this is a WARN_ON rather than BUG/BUG_ON */
 383                 printk(KERN_ERR "Badness in %s at %s:%d\n",
 384                        bug->function, bug->file,
 385                       (unsigned int)bug->line & ~BUG_WARNING_TRAP);
 386                 show_stack(current, (void *)regs->gpr[1]);
 387                 return 1;
 388         }
 389         printk(KERN_CRIT "kernel BUG in %s at %s:%d!\n",
 390                bug->function, bug->file, (unsigned int)bug->line);
 391         return 0;
 392 }
 393
 394 void
 395 ProgramCheckException(struct pt_regs *regs)
 396 {
 397         siginfo_t info;
 398
 399         if (regs->msr & 0x100000) {
 400                 /* IEEE FP exception */
 401
 402                 parse_fpe(regs);
 403         } else if (regs->msr & 0x40000) {
 404                 /* Privileged instruction */
 405
 406                 info.si_signo = SIGILL;
 407                 info.si_errno = 0;
 408                 info.si_code = ILL_PRVOPC;
 409                 info.si_addr = (void *)regs->nip;
 410                 _exception(SIGILL, &info, regs);
 411         } else if (regs->msr & 0x20000) {
 412                 /* trap exception */
 413
 414                 if (debugger_bpt(regs))
 415                         return;
 416
 417                 if (check_bug_trap(regs)) {
 418                         regs->nip += 4;
 419                         return;
 420                 }
 421                 info.si_signo = SIGTRAP;
 422                 info.si_errno = 0;
 423                 info.si_code = TRAP_BRKPT;
 424                 info.si_addr = (void *)regs->nip;
 425                 _exception(SIGTRAP, &info, regs);
 426         } else {
 427                 /* Illegal instruction */
 428
 429                 info.si_signo = SIGILL;
 430                 info.si_errno = 0;
 431                 info.si_code = ILL_ILLTRP;
 432                 info.si_addr = (void *)regs->nip;
 433                 _exception(SIGILL, &info, regs);
 434         }
 435 }
 436
 437 void KernelFPUnavailableException(struct pt_regs *regs)
 438 {
 439         printk(KERN_EMERG "Unrecoverable FP Unavailable Exception "
 440                           "%lx at %lx\n", regs->trap, regs->nip);
 441         die("Unrecoverable FP Unavailable Exception", regs, SIGABRT);
 442 }
 443
 444 void AltivecUnavailableException(struct pt_regs *regs)
 445 {
 446 #ifndef CONFIG_ALTIVEC
 447         if (user_mode(regs)) {
 448                 /* A user program has executed an altivec instruction,
 449                    but this kernel doesn't support altivec. */
 450                 siginfo_t info;
 451
 452                 memset(&info, 0, sizeof(info));
 453                 info.si_signo = SIGILL;
 454                 info.si_code = ILL_ILLOPC;
 455                 info.si_addr = (void *) regs->nip;
 456                 _exception(SIGILL, &info, regs);
 457                 return;
 458         }
 459 #endif
 460         printk(KERN_EMERG "Unrecoverable VMX/Altivec Unavailable Exception "
 461                           "%lx at %lx\n", regs->trap, regs->nip);
 462         die("Unrecoverable VMX/Altivec Unavailable Exception", regs, SIGABRT);
 463 }
 464
 465 void
 466 SingleStepException(struct pt_regs *regs)
 467 {
 468         siginfo_t info;
 469
 470         regs->msr &= ~MSR_SE;  /* Turn off 'trace' bit */
 471
 472         if (debugger_sstep(regs))
 473                 return;
 474
 475         info.si_signo = SIGTRAP;
 476         info.si_errno = 0;
 477         info.si_code = TRAP_TRACE;
 478         info.si_addr = (void *)regs->nip;
 479         _exception(SIGTRAP, &info, regs);
 480 }
 481
 482 /*
 483  * After we have successfully emulated an instruction, we have to
 484  * check if the instruction was being single-stepped, and if so,
 485  * pretend we got a single-step exception.  This was pointed out
 486  * by Kumar Gala.  -- paulus
 487  */
 488 static inline void emulate_single_step(struct pt_regs *regs)
 489 {
 490         if (regs->msr & MSR_SE)
 491                 SingleStepException(regs);
 492 }
 493
 494 static void dummy_perf(struct pt_regs *regs)
 495 {
 496 }
 497
 498 void (*perf_irq)(struct pt_regs *) = dummy_perf;
 499
 500 void
 501 PerformanceMonitorException(struct pt_regs *regs)
 502 {
 503         perf_irq(regs);
 504 }
 505
 506 void
 507 AlignmentException(struct pt_regs *regs)
 508 {
 509         int fixed;
 510         siginfo_t info;
 511
 512         fixed = fix_alignment(regs);
 513
 514         if (fixed == 1) {
 515                 regs->nip += 4; /* skip over emulated instruction */
 516                 emulate_single_step(regs);
 517                 return;
 518         }
 519
 520         /* Operand address was bad */
 521         if (fixed == -EFAULT) {
 522                 if (user_mode(regs)) {
 523                         info.si_signo = SIGSEGV;
 524                         info.si_errno = 0;
 525                         info.si_code = SEGV_MAPERR;
 526                         info.si_addr = (void *)regs->dar;
 527                         force_sig_info(SIGSEGV, &info, current);
 528                 } else {
 529                         /* Search exception table */
 530                         bad_page_fault(regs, regs->dar, SIGSEGV);
 531                 }
 532
 533                 return;
 534         }
 535
 536         info.si_signo = SIGBUS;
 537         info.si_errno = 0;
 538         info.si_code = BUS_ADRALN;
 539         info.si_addr = (void *)regs->nip;
 540         _exception(SIGBUS, &info, regs);
 541 }
 542
 543 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
 544 void
 545 AltivecAssistException(struct pt_regs *regs)
 546 {
 547         flush_altivec_to_thread(current);
 548         /* XXX quick hack for now: set the non-Java bit in the VSCR */
 549         current->thread.vscr.u[3] |= 0x10000;
 550 }
 551 #endif /* CONFIG_ALTIVEC */
 552
 553 /*
 554  * We enter here if we get an unrecoverable exception, that is, one
 555  * that happened at a point where the RI (recoverable interrupt) bit
 556  * in the MSR is 0.  This indicates that SRR0/1 are live, and that
 557  * we therefore lost state by taking this exception.
 558  */
 559 void unrecoverable_exception(struct pt_regs *regs)
 560 {
 561         printk(KERN_EMERG "Unrecoverable exception %lx at %lx\n",
 562                regs->trap, regs->nip);
 563         die("Unrecoverable exception", regs, SIGABRT);
 564 }
 565
 566 /*
 567  * We enter here if we discover during exception entry that we are
 568  * running in supervisor mode with a userspace value in the stack pointer.
 569  */
 570 void kernel_bad_stack(struct pt_regs *regs)
 571 {
 572         printk(KERN_EMERG "Bad kernel stack pointer %lx at %lx\n",
 573                regs->gpr[1], regs->nip);
 574         die("Bad kernel stack pointer", regs, SIGABRT);
 575 }
 576
 577 void __init trap_init(void)
 578 {
 579 }