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 #include <linux/delay.h>
  33 #include <asm/kdebug.h>
  34
  35 #include <asm/pgtable.h>
  36 #include <asm/uaccess.h>
  37 #include <asm/system.h>
  38 #include <asm/io.h>
  39 #include <asm/processor.h>
  40 #include <asm/ppcdebug.h>
  41 #include <asm/rtas.h>
  42 #include <asm/systemcfg.h>
  43 #include <asm/machdep.h>
  44 #include <asm/pmc.h>
  45
  46 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
  47 int (*__debugger)(struct pt_regs *regs);
  48 int (*__debugger_ipi)(struct pt_regs *regs);
  49 int (*__debugger_bpt)(struct pt_regs *regs);
  50 int (*__debugger_sstep)(struct pt_regs *regs);
  51 int (*__debugger_iabr_match)(struct pt_regs *regs);
  52 int (*__debugger_dabr_match)(struct pt_regs *regs);
  53 int (*__debugger_fault_handler)(struct pt_regs *regs);
  54
  55 EXPORT_SYMBOL(__debugger);
  56 EXPORT_SYMBOL(__debugger_ipi);
  57 EXPORT_SYMBOL(__debugger_bpt);
  58 EXPORT_SYMBOL(__debugger_sstep);
  59 EXPORT_SYMBOL(__debugger_iabr_match);
  60 EXPORT_SYMBOL(__debugger_dabr_match);
  61 EXPORT_SYMBOL(__debugger_fault_handler);
  62 #endif
  63
  64 struct notifier_block *ppc64_die_chain;
  65 static DEFINE_SPINLOCK(die_notifier_lock);
  66
  67 int register_die_notifier(struct notifier_block *nb)
  68 {
  69         int err = 0;
  70         unsigned long flags;
  71
  72         spin_lock_irqsave(&die_notifier_lock, flags);
  73         err = notifier_chain_register(&ppc64_die_chain, nb);
  74         spin_unlock_irqrestore(&die_notifier_lock, flags);
  75         return err;
  76 }
  77
  78 /*
  79  * Trap & Exception support
  80  */
  81
  82 static DEFINE_SPINLOCK(die_lock);
  83
  84 int die(const char *str, struct pt_regs *regs, long err)
  85 {
  86         static int die_counter;
  87         int nl = 0;
  88
  89         if (debugger(regs))
  90                 return 1;
  91
  92         console_verbose();
  93         spin_lock_irq(&die_lock);
  94         bust_spinlocks(1);
  95         printk("Oops: %s, sig: %ld [#%d]\n", str, err, ++die_counter);
  96 #ifdef CONFIG_PREEMPT
  97         printk("PREEMPT ");
  98         nl = 1;
  99 #endif
 100 #ifdef CONFIG_SMP
 101         printk("SMP NR_CPUS=%d ", NR_CPUS);
 102         nl = 1;
 103 #endif
 104 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
 105         printk("DEBUG_PAGEALLOC ");
 106         nl = 1;
 107 #endif
 108 #ifdef CONFIG_NUMA
 109         printk("NUMA ");
 110         nl = 1;
 111 #endif
 112         switch(systemcfg->platform) {
 113                 case PLATFORM_PSERIES:
 114                         printk("PSERIES ");
 115                         nl = 1;
 116                         break;
 117                 case PLATFORM_PSERIES_LPAR:
 118                         printk("PSERIES LPAR ");
 119                         nl = 1;
 120                         break;
 121                 case PLATFORM_ISERIES_LPAR:
 122                         printk("ISERIES LPAR ");
 123                         nl = 1;
 124                         break;
 125                 case PLATFORM_POWERMAC:
 126                         printk("POWERMAC ");
 127                         nl = 1;
 128                         break;
 129         }
 130         if (nl)
 131                 printk("\n");
 132         print_modules();
 133         show_regs(regs);
 134         try_crashdump(regs);
 135         bust_spinlocks(0);
 136         spin_unlock_irq(&die_lock);
 137
 138         if (in_interrupt())
 139                 panic("Fatal exception in interrupt");
 140
 141         if (panic_on_oops) {
 142                 if (netdump_func)
 143                         netdump_func = NULL;
 144                 printk(KERN_EMERG "Fatal exception: panic in 5 seconds\n");
 145                 ssleep(5);
 146                 panic("Fatal exception");
 147         }
 148         do_exit(SIGSEGV);
 149
 150         return 0;
 151 }
 152
 153 void _exception(int signr, struct pt_regs *regs, int code, unsigned long addr)
 154 {
 155         siginfo_t info;
 156
 157         if (!user_mode(regs)) {
 158                 if (die("Exception in kernel mode", regs, signr))
 159                         return;
 160         }
 161
 162         memset(&info, 0, sizeof(info));
 163         info.si_signo = signr;
 164         info.si_code = code;
 165         info.si_addr = (void __user *) addr;
 166         force_sig_info(signr, &info, current);
 167 }
 168
 169 void system_reset_exception(struct pt_regs *regs)
 170 {
 171         /* See if any machine dependent calls */
 172         if (ppc_md.system_reset_exception)
 173                 ppc_md.system_reset_exception(regs);
 174
 175         die("System Reset", regs, 0);
 176
 177         /* Must die if the interrupt is not recoverable */
 178         if (!(regs->msr & MSR_RI))
 179                 panic("Unrecoverable System Reset");
 180
 181         /* What should we do here? We could issue a shutdown or hard reset. */
 182 }
 183
 184 void machine_check_exception(struct pt_regs *regs)
 185 {
 186         int recover = 0;
 187
 188         /* See if any machine dependent calls */
 189         if (ppc_md.machine_check_exception)
 190                 recover = ppc_md.machine_check_exception(regs);
 191
 192         if (recover)
 193                 return;
 194
 195         if (debugger_fault_handler(regs))
 196                 return;
 197         die("Machine check", regs, 0);
 198
 199         /* Must die if the interrupt is not recoverable */
 200         if (!(regs->msr & MSR_RI))
 201                 panic("Unrecoverable Machine check");
 202 }
 203
 204 void unknown_exception(struct pt_regs *regs)
 205 {
 206         printk("Bad trap at PC: %lx, SR: %lx, vector=%lx\n",
 207                regs->nip, regs->msr, regs->trap);
 208
 209         _exception(SIGTRAP, regs, 0, 0);
 210 }
 211
 212 void instruction_breakpoint_exception(struct pt_regs *regs)
 213 {
 214         if (notify_die(DIE_IABR_MATCH, "iabr_match", regs, 5,
 215                                         5, SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 216                 return;
 217         if (debugger_iabr_match(regs))
 218                 return;
 219         _exception(SIGTRAP, regs, TRAP_BRKPT, regs->nip);
 220 }
 221
 222 void single_step_exception(struct pt_regs *regs)
 223 {
 224         regs->msr &= ~MSR_SE;  /* Turn off 'trace' bit */
 225
 226         if (notify_die(DIE_SSTEP, "single_step", regs, 5,
 227                                         5, SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 228                 return;
 229         if (debugger_sstep(regs))
 230                 return;
 231
 232         _exception(SIGTRAP, regs, TRAP_TRACE, regs->nip);
 233 }
 234
 235 /*
 236  * After we have successfully emulated an instruction, we have to
 237  * check if the instruction was being single-stepped, and if so,
 238  * pretend we got a single-step exception.  This was pointed out
 239  * by Kumar Gala.  -- paulus
 240  */
 241 static inline void emulate_single_step(struct pt_regs *regs)
 242 {
 243         if (regs->msr & MSR_SE)
 244                 single_step_exception(regs);
 245 }
 246
 247 static void parse_fpe(struct pt_regs *regs)
 248 {
 249         int code = 0;
 250         unsigned long fpscr;
 251
 252         flush_fp_to_thread(current);
 253
 254         fpscr = current->thread.fpscr;
 255
 256         /* Invalid operation */
 257         if ((fpscr & FPSCR_VE) && (fpscr & FPSCR_VX))
 258                 code = FPE_FLTINV;
 259
 260         /* Overflow */
 261         else if ((fpscr & FPSCR_OE) && (fpscr & FPSCR_OX))
 262                 code = FPE_FLTOVF;
 263
 264         /* Underflow */
 265         else if ((fpscr & FPSCR_UE) && (fpscr & FPSCR_UX))
 266                 code = FPE_FLTUND;
 267
 268         /* Divide by zero */
 269         else if ((fpscr & FPSCR_ZE) && (fpscr & FPSCR_ZX))
 270                 code = FPE_FLTDIV;
 271
 272         /* Inexact result */
 273         else if ((fpscr & FPSCR_XE) && (fpscr & FPSCR_XX))
 274                 code = FPE_FLTRES;
 275
 276         _exception(SIGFPE, regs, code, regs->nip);
 277 }
 278
 279 /*
 280  * Illegal instruction emulation support.  Return non-zero if we can't
 281  * emulate, or -EFAULT if the associated memory access caused an access
 282  * fault.  Return zero on success.
 283  */
 284
 285 #define INST_MFSPR_PVR          0x7c1f42a6
 286 #define INST_MFSPR_PVR_MASK     0xfc1fffff
 287
 288 #define INST_DCBA               0x7c0005ec
 289 #define INST_DCBA_MASK          0x7c0007fe
 290
 291 #define INST_MCRXR              0x7c000400
 292 #define INST_MCRXR_MASK         0x7c0007fe
 293
 294 static int emulate_instruction(struct pt_regs *regs)
 295 {
 296         unsigned int instword;
 297
 298         if (!user_mode(regs))
 299                 return -EINVAL;
 300
 301         CHECK_FULL_REGS(regs);
 302
 303         if (get_user(instword, (unsigned int __user *)(regs->nip)))
 304                 return -EFAULT;
 305
 306         /* Emulate the mfspr rD, PVR. */
 307         if ((instword & INST_MFSPR_PVR_MASK) == INST_MFSPR_PVR) {
 308                 unsigned int rd;
 309
 310                 rd = (instword >> 21) & 0x1f;
 311                 regs->gpr[rd] = mfspr(SPRN_PVR);
 312                 return 0;
 313         }
 314
 315         /* Emulating the dcba insn is just a no-op.  */
 316         if ((instword & INST_DCBA_MASK) == INST_DCBA) {
 317                 static int warned;
 318
 319                 if (!warned) {
 320                         printk(KERN_WARNING
 321                                "process %d (%s) uses obsolete 'dcba' insn\n",
 322                                current->pid, current->comm);
 323                         warned = 1;
 324                 }
 325                 return 0;
 326         }
 327
 328         /* Emulate the mcrxr insn.  */
 329         if ((instword & INST_MCRXR_MASK) == INST_MCRXR) {
 330                 static int warned;
 331                 unsigned int shift;
 332
 333                 if (!warned) {
 334                         printk(KERN_WARNING
 335                                "process %d (%s) uses obsolete 'mcrxr' insn\n",
 336                                current->pid, current->comm);
 337                         warned = 1;
 338                 }
 339
 340                 shift = (instword >> 21) & 0x1c;
 341                 regs->ccr &= ~(0xf0000000 >> shift);
 342                 regs->ccr |= (regs->xer & 0xf0000000) >> shift;
 343                 regs->xer &= ~0xf0000000;
 344                 return 0;
 345         }
 346
 347         return -EINVAL;
 348 }
 349
 350 /*
 351  * Look through the list of trap instructions that are used for BUG(),
 352  * BUG_ON() and WARN_ON() and see if we hit one.  At this point we know
 353  * that the exception was caused by a trap instruction of some kind.
 354  * Returns 1 if we should continue (i.e. it was a WARN_ON) or 0
 355  * otherwise.
 356  */
 357 extern struct bug_entry __start___bug_table[], __stop___bug_table[];
 358
 359 #ifndef CONFIG_MODULES
 360 #define module_find_bug(x)      NULL
 361 #endif
 362
 363 struct bug_entry *find_bug(unsigned long bugaddr)
 364 {
 365         struct bug_entry *bug;
 366
 367         for (bug = __start___bug_table; bug < __stop___bug_table; ++bug)
 368                 if (bugaddr == bug->bug_addr)
 369                         return bug;
 370         return module_find_bug(bugaddr);
 371 }
 372
 373 static int
 374 check_bug_trap(struct pt_regs *regs)
 375 {
 376         struct bug_entry *bug;
 377         unsigned long addr;
 378
 379         if (regs->msr & MSR_PR)
 380                 return 0;       /* not in kernel */
 381         addr = regs->nip;       /* address of trap instruction */
 382         if (addr < PAGE_OFFSET)
 383                 return 0;
 384         bug = find_bug(regs->nip);
 385         if (bug == NULL)
 386                 return 0;
 387         if (bug->line & BUG_WARNING_TRAP) {
 388                 /* this is a WARN_ON rather than BUG/BUG_ON */
 389                 printk(KERN_ERR "Badness in %s at %s:%d\n",
 390                        bug->function, bug->file,
 391                       (unsigned int)bug->line & ~BUG_WARNING_TRAP);
 392                 show_stack(current, (void *)regs->gpr[1]);
 393                 return 1;
 394         }
 395         printk(KERN_CRIT "kernel BUG in %s at %s:%d!\n",
 396                bug->function, bug->file, (unsigned int)bug->line);
 397         return 0;
 398 }
 399
 400 void program_check_exception(struct pt_regs *regs)
 401 {
 402         if (debugger_fault_handler(regs))
 403                 return;
 404
 405         if (regs->msr & 0x100000) {
 406                 /* IEEE FP exception */
 407                 parse_fpe(regs);
 408         } else if (regs->msr & 0x20000) {
 409                 /* trap exception */
 410
 411                 if (notify_die(DIE_BPT, "breakpoint", regs, 5,
 412                                         5, SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 413                         return;
 414                 if (debugger_bpt(regs))
 415                         return;
 416
 417                 if (check_bug_trap(regs)) {
 418                         regs->nip += 4;
 419                         return;
 420                 }
 421                 _exception(SIGTRAP, regs, TRAP_BRKPT, regs->nip);
 422
 423         } else {
 424                 /* Privileged or illegal instruction; try to emulate it. */
 425                 switch (emulate_instruction(regs)) {
 426                 case 0:
 427                         regs->nip += 4;
 428                         emulate_single_step(regs);
 429                         break;
 430
 431                 case -EFAULT:
 432                         _exception(SIGSEGV, regs, SEGV_MAPERR, regs->nip);
 433                         break;
 434
 435                 default:
 436                         if (regs->msr & 0x40000)
 437                                 /* priveleged */
 438                                 _exception(SIGILL, regs, ILL_PRVOPC, regs->nip);
 439                         else
 440                                 /* illegal */
 441                                 _exception(SIGILL, regs, ILL_ILLOPC, regs->nip);
 442                         break;
 443                 }
 444         }
 445 }
 446
 447 void kernel_fp_unavailable_exception(struct pt_regs *regs)
 448 {
 449         printk(KERN_EMERG "Unrecoverable FP Unavailable Exception "
 450                           "%lx at %lx\n", regs->trap, regs->nip);
 451         die("Unrecoverable FP Unavailable Exception", regs, SIGABRT);
 452 }
 453
 454 void altivec_unavailable_exception(struct pt_regs *regs)
 455 {
 456         if (user_mode(regs)) {
 457                 /* A user program has executed an altivec instruction,
 458                    but this kernel doesn't support altivec. */
 459                 _exception(SIGILL, regs, ILL_ILLOPC, regs->nip);
 460                 return;
 461         }
 462         printk(KERN_EMERG "Unrecoverable VMX/Altivec Unavailable Exception "
 463                           "%lx at %lx\n", regs->trap, regs->nip);
 464         die("Unrecoverable VMX/Altivec Unavailable Exception", regs, SIGABRT);
 465 }
 466
 467 extern perf_irq_t perf_irq;
 468
 469 void performance_monitor_exception(struct pt_regs *regs)
 470 {
 471         perf_irq(regs);
 472 }
 473
 474 void alignment_exception(struct pt_regs *regs)
 475 {
 476         int fixed;
 477
 478         fixed = fix_alignment(regs);
 479
 480         if (fixed == 1) {
 481                 regs->nip += 4; /* skip over emulated instruction */
 482                 emulate_single_step(regs);
 483                 return;
 484         }
 485
 486         /* Operand address was bad */
 487         if (fixed == -EFAULT) {
 488                 if (user_mode(regs)) {
 489                         _exception(SIGSEGV, regs, SEGV_MAPERR, regs->dar);
 490                 } else {
 491                         /* Search exception table */
 492                         bad_page_fault(regs, regs->dar, SIGSEGV);
 493                 }
 494
 495                 return;
 496         }
 497
 498         _exception(SIGBUS, regs, BUS_ADRALN, regs->nip);
 499 }
 500
 501 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
 502 void altivec_assist_exception(struct pt_regs *regs)
 503 {
 504         int err;
 505         siginfo_t info;
 506
 507         if (!user_mode(regs)) {
 508                 printk(KERN_EMERG "VMX/Altivec assist exception in kernel mode"
 509                        " at %lx\n", regs->nip);
 510                 die("Kernel VMX/Altivec assist exception", regs, SIGILL);
 511         }
 512
 513         flush_altivec_to_thread(current);
 514
 515         err = emulate_altivec(regs);
 516         if (err == 0) {
 517                 regs->nip += 4;         /* skip emulated instruction */
 518                 emulate_single_step(regs);
 519                 return;
 520         }
 521
 522         if (err == -EFAULT) {
 523                 /* got an error reading the instruction */
 524                 info.si_signo = SIGSEGV;
 525                 info.si_errno = 0;
 526                 info.si_code = SEGV_MAPERR;
 527                 info.si_addr = (void __user *) regs->nip;
 528                 force_sig_info(SIGSEGV, &info, current);
 529         } else {
 530                 /* didn't recognize the instruction */
 531                 /* XXX quick hack for now: set the non-Java bit in the VSCR */
 532                 if (printk_ratelimit())
 533                         printk(KERN_ERR "Unrecognized altivec instruction "
 534                                "in %s at %lx\n", current->comm, regs->nip);
 535                 current->thread.vscr.u[3] |= 0x10000;
 536         }
 537 }
 538 #endif /* CONFIG_ALTIVEC */
 539
 540 /*
 541  * We enter here if we get an unrecoverable exception, that is, one
 542  * that happened at a point where the RI (recoverable interrupt) bit
 543  * in the MSR is 0.  This indicates that SRR0/1 are live, and that
 544  * we therefore lost state by taking this exception.
 545  */
 546 void unrecoverable_exception(struct pt_regs *regs)
 547 {
 548         printk(KERN_EMERG "Unrecoverable exception %lx at %lx\n",
 549                regs->trap, regs->nip);
 550         die("Unrecoverable exception", regs, SIGABRT);
 551 }
 552
 553 /*
 554  * We enter here if we discover during exception entry that we are
 555  * running in supervisor mode with a userspace value in the stack pointer.
 556  */
 557 void kernel_bad_stack(struct pt_regs *regs)
 558 {
 559         printk(KERN_EMERG "Bad kernel stack pointer %lx at %lx\n",
 560                regs->gpr[1], regs->nip);
 561         die("Bad kernel stack pointer", regs, SIGABRT);
 562 }
 563
 564 void __init trap_init(void)
 565 {
 566 }