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 spinlock_t die_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
 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 LIST_HEAD(undef_hook);
 244 static spinlock_t undef_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
 245
 246 void register_undef_hook(struct undef_hook *hook)
 247 {
 248         spin_lock_irq(&undef_lock);
 249         list_add(&hook->node, &undef_hook);
 250         spin_unlock_irq(&undef_lock);
 251 }
 252
 253 void unregister_undef_hook(struct undef_hook *hook)
 254 {
 255         spin_lock_irq(&undef_lock);
 256         list_del(&hook->node);
 257         spin_unlock_irq(&undef_lock);
 258 }
 259
 260 asmlinkage void do_undefinstr(struct pt_regs *regs)
 261 {
 262         unsigned int correction = thumb_mode(regs) ? 2 : 4;
 263         unsigned int instr;
 264         struct undef_hook *hook;
 265         siginfo_t info;
 266         void *pc;
 267
 268         /*
 269          * According to the ARM ARM, PC is 2 or 4 bytes ahead,
 270          * depending whether we're in Thumb mode or not.
 271          * Correct this offset.
 272          */
 273         regs->ARM_pc -= correction;
 274
 275         pc = (void *)instruction_pointer(regs);
 276         if (thumb_mode(regs)) {
 277                 get_user(instr, (u16 *)pc);
 278         } else {
 279                 get_user(instr, (u32 *)pc);
 280         }
 281
 282         spin_lock_irq(&undef_lock);
 283         list_for_each_entry(hook, &undef_hook, node) {
 284                 if ((instr & hook->instr_mask) == hook->instr_val &&
 285                     (regs->ARM_cpsr & hook->cpsr_mask) == hook->cpsr_val) {
 286                         if (hook->fn(regs, instr) == 0) {
 287                                 spin_unlock_irq(&undef_lock);
 288                                 return;
 289                         }
 290                 }
 291         }
 292         spin_unlock_irq(&undef_lock);
 293
 294 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
 295         if (user_debug & UDBG_UNDEFINED) {
 296                 printk(KERN_INFO "%s (%d): undefined instruction: pc=%p\n",
 297                         current->comm, current->pid, pc);
 298                 dump_instr(regs);
 299         }
 300 #endif
 301
 302         current->thread.error_code = 0;
 303         current->thread.trap_no = 6;
 304
 305         info.si_signo = SIGILL;
 306         info.si_errno = 0;
 307         info.si_code  = ILL_ILLOPC;
 308         info.si_addr  = pc;
 309
 310         force_sig_info(SIGILL, &info, current);
 311
 312         die_if_kernel("Oops - undefined instruction", regs, 0);
 313 }
 314
 315 asmlinkage void do_unexp_fiq (struct pt_regs *regs)
 316 {
 317 #ifndef CONFIG_IGNORE_FIQ
 318         printk("Hmm.  Unexpected FIQ received, but trying to continue\n");
 319         printk("You may have a hardware problem...\n");
 320 #endif
 321 }
 322
 323 /*
 324  * bad_mode handles the impossible case in the vectors.  If you see one of
 325  * these, then it's extremely serious, and could mean you have buggy hardware.
 326  * It never returns, and never tries to sync.  We hope that we can at least
 327  * dump out some state information...
 328  */
 329 asmlinkage void bad_mode(struct pt_regs *regs, int reason, int proc_mode)
 330 {
 331         unsigned int vectors = vectors_base();
 332
 333         console_verbose();
 334
 335         printk(KERN_CRIT "Bad mode in %s handler detected: mode %s\n",
 336                 handler[reason], processor_modes[proc_mode]);
 337
 338         /*
 339          * Dump out the vectors and stub routines.  Maybe a better solution
 340          * would be to dump them out only if we detect that they are corrupted.
 341          */
 342         dump_mem(KERN_CRIT "Vectors: ", vectors, vectors + 0x40);
 343         dump_mem(KERN_CRIT "Stubs: ", vectors + 0x200, vectors + 0x4b8);
 344
 345         die("Oops - bad mode", regs, 0);
 346         local_irq_disable();
 347         panic("bad mode");
 348 }
 349
 350 static int bad_syscall(int n, struct pt_regs *regs)
 351 {
 352         struct thread_info *thread = current_thread_info();
 353         siginfo_t info;
 354
 355         if (current->personality != PER_LINUX && thread->exec_domain->handler) {
 356                 thread->exec_domain->handler(n, regs);
 357                 return regs->ARM_r0;
 358         }
 359
 360 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
 361         if (user_debug & UDBG_SYSCALL) {
 362                 printk(KERN_ERR "[%d] %s: obsolete system call %08x.\n",
 363                         current->pid, current->comm, n);
 364                 dump_instr(regs);
 365         }
 366 #endif
 367
 368         info.si_signo = SIGILL;
 369         info.si_errno = 0;
 370         info.si_code  = ILL_ILLTRP;
 371         info.si_addr  = (void *)instruction_pointer(regs) -
 372                          (thumb_mode(regs) ? 2 : 4);
 373
 374         force_sig_info(SIGILL, &info, current);
 375         die_if_kernel("Oops - bad syscall", regs, n);
 376         return regs->ARM_r0;
 377 }
 378
 379 static inline void
 380 do_cache_op(unsigned long start, unsigned long end, int flags)
 381 {
 382         struct vm_area_struct *vma;
 383
 384         if (end < start)
 385                 return;
 386
 387         vma = find_vma(current->active_mm, start);
 388         if (vma && vma->vm_start < end) {
 389                 if (start < vma->vm_start)
 390                         start = vma->vm_start;
 391                 if (end > vma->vm_end)
 392                         end = vma->vm_end;
 393
 394                 flush_cache_range(vma, start, end);
 395         }
 396 }
 397
 398 /*
 399  * Handle all unrecognised system calls.
 400  *  0x9f0000 - 0x9fffff are some more esoteric system calls
 401  */
 402 #define NR(x) ((__ARM_NR_##x) - __ARM_NR_BASE)
 403 asmlinkage int arm_syscall(int no, struct pt_regs *regs)
 404 {
 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                 force_sig_info(SIGSEGV, &info, current);
 418
 419                 die_if_kernel("branch through zero", regs, 0);
 420                 return 0;
 421
 422         case NR(breakpoint): /* SWI BREAK_POINT */
 423                 regs->ARM_pc -= thumb_mode(regs) ? 2 : 4;
 424                 ptrace_break(current, regs);
 425                 return regs->ARM_r0;
 426
 427         /*
 428          * Flush a region from virtual address 'r0' to virtual address 'r1'
 429          * _inclusive_.  There is no alignment requirement on either address;
 430          * user space does not need to know the hardware cache layout.
 431          *
 432          * r2 contains flags.  It should ALWAYS be passed as ZERO until it
 433          * is defined to be something else.  For now we ignore it, but may
 434          * the fires of hell burn in your belly if you break this rule. ;)
 435          *
 436          * (at a later date, we may want to allow this call to not flush
 437          * various aspects of the cache.  Passing '0' will guarantee that
 438          * everything necessary gets flushed to maintain consistency in
 439          * the specified region).
 440          */
 441         case NR(cacheflush):
 442                 do_cache_op(regs->ARM_r0, regs->ARM_r1, regs->ARM_r2);
 443                 return 0;
 444
 445         case NR(usr26):
 446                 if (!(elf_hwcap & HWCAP_26BIT))
 447                         break;
 448                 regs->ARM_cpsr &= ~MODE32_BIT;
 449                 return regs->ARM_r0;
 450
 451         case NR(usr32):
 452                 if (!(elf_hwcap & HWCAP_26BIT))
 453                         break;
 454                 regs->ARM_cpsr |= MODE32_BIT;
 455                 return regs->ARM_r0;
 456
 457         default:
 458                 /* Calls 9f00xx..9f07ff are defined to return -ENOSYS
 459                    if not implemented, rather than raising SIGILL.  This
 460                    way the calling program can gracefully determine whether
 461                    a feature is supported.  */
 462                 if (no <= 0x7ff)
 463                         return -ENOSYS;
 464                 break;
 465         }
 466 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
 467         /*
 468          * experience shows that these seem to indicate that
 469          * something catastrophic has happened
 470          */
 471         if (user_debug & UDBG_SYSCALL) {
 472                 printk("[%d] %s: arm syscall %d\n",
 473                        current->pid, current->comm, no);
 474                 dump_instr(regs);
 475                 if (user_mode(regs)) {
 476                         show_regs(regs);
 477                         c_backtrace(regs->ARM_fp, processor_mode(regs));
 478                 }
 479         }
 480 #endif
 481         info.si_signo = SIGILL;
 482         info.si_errno = 0;
 483         info.si_code  = ILL_ILLTRP;
 484         info.si_addr  = (void *)instruction_pointer(regs) -
 485                          (thumb_mode(regs) ? 2 : 4);
 486
 487         force_sig_info(SIGILL, &info, current);
 488         die_if_kernel("Oops - bad syscall(2)", regs, no);
 489         return 0;
 490 }
 491
 492 void __bad_xchg(volatile void *ptr, int size)
 493 {
 494         printk("xchg: bad data size: pc 0x%p, ptr 0x%p, size %d\n",
 495                 __builtin_return_address(0), ptr, size);
 496         BUG();
 497 }
 498 EXPORT_SYMBOL(__bad_xchg);
 499
 500 /*
 501  * A data abort trap was taken, but we did not handle the instruction.
 502  * Try to abort the user program, or panic if it was the kernel.
 503  */
 504 asmlinkage void
 505 baddataabort(int code, unsigned long instr, struct pt_regs *regs)
 506 {
 507         unsigned long addr = instruction_pointer(regs);
 508         siginfo_t info;
 509
 510 #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
 511         if (user_debug & UDBG_BADABORT) {
 512                 printk(KERN_ERR "[%d] %s: bad data abort: code %d instr 0x%08lx\n",
 513                         current->pid, current->comm, code, instr);
 514                 dump_instr(regs);
 515                 show_pte(current->mm, addr);
 516         }
 517 #endif
 518
 519         info.si_signo = SIGILL;
 520         info.si_errno = 0;
 521         info.si_code  = ILL_ILLOPC;
 522         info.si_addr  = (void *)addr;
 523
 524         force_sig_info(SIGILL, &info, current);
 525         die_if_kernel("unknown data abort code", regs, instr);
 526 }
 527
 528 volatile void __bug(const char *file, int line, void *data)
 529 {
 530         printk(KERN_CRIT"kernel BUG at %s:%d!", file, line);
 531         if (data)
 532                 printk(" - extra data = %p", data);
 533         printk("\n");
 534         *(int *)0 = 0;
 535 }
 536 EXPORT_SYMBOL(__bug);
 537
 538 void __readwrite_bug(const char *fn)
 539 {
 540         printk("%s called, but not implemented", fn);
 541         BUG();
 542 }
 543 EXPORT_SYMBOL(__readwrite_bug);
 544
 545 void __pte_error(const char *file, int line, unsigned long val)
 546 {
 547         printk("%s:%d: bad pte %08lx.\n", file, line, val);
 548 }
 549
 550 void __pmd_error(const char *file, int line, unsigned long val)
 551 {
 552         printk("%s:%d: bad pmd %08lx.\n", file, line, val);
 553 }
 554
 555 void __pgd_error(const char *file, int line, unsigned long val)
 556 {
 557         printk("%s:%d: bad pgd %08lx.\n", file, line, val);
 558 }
 559
 560 asmlinkage void __div0(void)
 561 {
 562         printk("Division by zero in kernel.\n");
 563         dump_stack();
 564 }
 565 EXPORT_SYMBOL_NOVERS(__div0);
 566
 567 void abort(void)
 568 {
 569         BUG();
 570
 571         /* if that doesn't kill us, halt */
 572         panic("Oops failed to kill thread");
 573 }
 574 EXPORT_SYMBOL(abort);
 575
 576 void __init trap_init(void)
 577 {
 578         extern void __trap_init(unsigned long);
 579         unsigned long base = vectors_base();
 580
 581         __trap_init(base);
 582         flush_icache_range(base, base + PAGE_SIZE);
 583         if (base != 0)
 584                 printk(KERN_DEBUG "Relocating machine vectors to 0x%08lx\n",
 585                         base);
 586         modify_domain(DOMAIN_USER, DOMAIN_CLIENT);
 587 }