arch/tile/kernel/traps.c

   1 /*
   2  * Copyright 2010 Tilera Corporation. All Rights Reserved.
   3  *
   4  *   This program is free software; you can redistribute it and/or
   5  *   modify it under the terms of the GNU General Public License
   6  *   as published by the Free Software Foundation, version 2.
   7  *
   8  *   This program is distributed in the hope that it will be useful, but
   9  *   WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  *   MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, GOOD TITLE or
  11  *   NON INFRINGEMENT.  See the GNU General Public License for
  12  *   more details.
  13  */
  14
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/kernel.h>
  17 #include <linux/kprobes.h>
  18 #include <linux/kdebug.h>
  19 #include <linux/module.h>
  20 #include <linux/reboot.h>
  21 #include <linux/uaccess.h>
  22 #include <linux/ptrace.h>
  23 #include <linux/hardirq.h>
  24 #include <linux/nmi.h>
  25 #include <asm/stack.h>
  26 #include <asm/traps.h>
  27 #include <asm/setup.h>
  28
  29 #include <arch/interrupts.h>
  30 #include <arch/spr_def.h>
  31 #include <arch/opcode.h>
  32
  33 void __init trap_init(void)
  34 {
  35         /* Nothing needed here since we link code at .intrpt */
  36 }
  37
  38 int unaligned_fixup = 1;
  39
  40 static int __init setup_unaligned_fixup(char *str)
  41 {
  42         /*
  43          * Say "=-1" to completely disable it.  If you just do "=0", we
  44          * will still parse the instruction, then fire a SIGBUS with
  45          * the correct address from inside the single_step code.
  46          */
  47         if (kstrtoint(str, 0, &unaligned_fixup) != 0)
  48                 return 0;
  49
  50         pr_info("Fixups for unaligned data accesses are %s\n",
  51                 unaligned_fixup >= 0 ?
  52                 (unaligned_fixup ? "enabled" : "disabled") :
  53                 "completely disabled");
  54         return 1;
  55 }
  56 __setup("unaligned_fixup=", setup_unaligned_fixup);
  57
  58 #if CHIP_HAS_TILE_DMA()
  59
  60 static int dma_disabled;
  61
  62 static int __init nodma(char *str)
  63 {
  64         pr_info("User-space DMA is disabled\n");
  65         dma_disabled = 1;
  66         return 1;
  67 }
  68 __setup("nodma", nodma);
  69
  70 /* How to decode SPR_GPV_REASON */
  71 #define IRET_ERROR (1U << 31)
  72 #define MT_ERROR   (1U << 30)
  73 #define MF_ERROR   (1U << 29)
  74 #define SPR_INDEX  ((1U << 15) - 1)
  75 #define SPR_MPL_SHIFT  9  /* starting bit position for MPL encoded in SPR */
  76
  77 /*
  78  * See if this GPV is just to notify the kernel of SPR use and we can
  79  * retry the user instruction after adjusting some MPLs suitably.
  80  */
  81 static int retry_gpv(unsigned int gpv_reason)
  82 {
  83         int mpl;
  84
  85         if (gpv_reason & IRET_ERROR)
  86                 return 0;
  87
  88         BUG_ON((gpv_reason & (MT_ERROR|MF_ERROR)) == 0);
  89         mpl = (gpv_reason & SPR_INDEX) >> SPR_MPL_SHIFT;
  90         if (mpl == INT_DMA_NOTIFY && !dma_disabled) {
  91                 /* User is turning on DMA. Allow it and retry. */
  92                 printk(KERN_DEBUG "Process %d/%s is now enabled for DMA\n",
  93                        current->pid, current->comm);
  94                 BUG_ON(current->thread.tile_dma_state.enabled);
  95                 current->thread.tile_dma_state.enabled = 1;
  96                 grant_dma_mpls();
  97                 return 1;
  98         }
  99
 100         return 0;
 101 }
 102
 103 #endif /* CHIP_HAS_TILE_DMA() */
 104
 105 extern tile_bundle_bits bpt_code;
 106
 107 asm(".pushsection .rodata.bpt_code,\"a\";"
 108     ".align 8;"
 109     "bpt_code: bpt;"
 110     ".size bpt_code,.-bpt_code;"
 111     ".popsection");
 112
 113 static int special_ill(tile_bundle_bits bundle, int *sigp, int *codep)
 114 {
 115         int sig, code, maxcode;
 116
 117         if (bundle == bpt_code) {
 118                 *sigp = SIGTRAP;
 119                 *codep = TRAP_BRKPT;
 120                 return 1;
 121         }
 122
 123         /* If it's a "raise" bundle, then "ill" must be in pipe X1. */
 124 #ifdef __tilegx__
 125         if ((bundle & TILEGX_BUNDLE_MODE_MASK) != 0)
 126                 return 0;
 127         if (get_Opcode_X1(bundle) != RRR_0_OPCODE_X1)
 128                 return 0;
 129         if (get_RRROpcodeExtension_X1(bundle) != UNARY_RRR_0_OPCODE_X1)
 130                 return 0;
 131         if (get_UnaryOpcodeExtension_X1(bundle) != ILL_UNARY_OPCODE_X1)
 132                 return 0;
 133 #else
 134         if (bundle & TILEPRO_BUNDLE_Y_ENCODING_MASK)
 135                 return 0;
 136         if (get_Opcode_X1(bundle) != SHUN_0_OPCODE_X1)
 137                 return 0;
 138         if (get_UnShOpcodeExtension_X1(bundle) != UN_0_SHUN_0_OPCODE_X1)
 139                 return 0;
 140         if (get_UnOpcodeExtension_X1(bundle) != ILL_UN_0_SHUN_0_OPCODE_X1)
 141                 return 0;
 142 #endif
 143
 144         /* Check that the magic distinguishers are set to mean "raise". */
 145         if (get_Dest_X1(bundle) != 29 || get_SrcA_X1(bundle) != 37)
 146                 return 0;
 147
 148         /* There must be an "addli zero, zero, VAL" in X0. */
 149         if (get_Opcode_X0(bundle) != ADDLI_OPCODE_X0)
 150                 return 0;
 151         if (get_Dest_X0(bundle) != TREG_ZERO)
 152                 return 0;
 153         if (get_SrcA_X0(bundle) != TREG_ZERO)
 154                 return 0;
 155
 156         /*
 157          * Validate the proposed signal number and si_code value.
 158          * Note that we embed these in the static instruction itself
 159          * so that we perturb the register state as little as possible
 160          * at the time of the actual fault; it's unlikely you'd ever
 161          * need to dynamically choose which kind of fault to raise
 162          * from user space.
 163          */
 164         sig = get_Imm16_X0(bundle) & 0x3f;
 165         switch (sig) {
 166         case SIGILL:
 167                 maxcode = NSIGILL;
 168                 break;
 169         case SIGFPE:
 170                 maxcode = NSIGFPE;
 171                 break;
 172         case SIGSEGV:
 173                 maxcode = NSIGSEGV;
 174                 break;
 175         case SIGBUS:
 176                 maxcode = NSIGBUS;
 177                 break;
 178         case SIGTRAP:
 179                 maxcode = NSIGTRAP;
 180                 break;
 181         default:
 182                 return 0;
 183         }
 184         code = (get_Imm16_X0(bundle) >> 6) & 0xf;
 185         if (code <= 0 || code > maxcode)
 186                 return 0;
 187
 188         /* Make it the requested signal. */
 189         *sigp = sig;
 190         *codep = code | __SI_FAULT;
 191         return 1;
 192 }
 193
 194 static const char *const int_name[] = {
 195         [INT_MEM_ERROR] = "Memory error",
 196         [INT_ILL] = "Illegal instruction",
 197         [INT_GPV] = "General protection violation",
 198         [INT_UDN_ACCESS] = "UDN access",
 199         [INT_IDN_ACCESS] = "IDN access",
 200 #if CHIP_HAS_SN()
 201         [INT_SN_ACCESS] = "SN access",
 202 #endif
 203         [INT_SWINT_3] = "Software interrupt 3",
 204         [INT_SWINT_2] = "Software interrupt 2",
 205         [INT_SWINT_0] = "Software interrupt 0",
 206         [INT_UNALIGN_DATA] = "Unaligned data",
 207         [INT_DOUBLE_FAULT] = "Double fault",
 208 #ifdef __tilegx__
 209         [INT_ILL_TRANS] = "Illegal virtual address",
 210 #endif
 211 };
 212
 213 static int do_bpt(struct pt_regs *regs)
 214 {
 215         unsigned long bundle, bcode, bpt;
 216
 217         bundle = *(unsigned long *)instruction_pointer(regs);
 218
 219         /*
 220          * bpt shoule be { bpt; nop }, which is 0x286a44ae51485000ULL.
 221          * we encode the unused least significant bits for other purpose.
 222          */
 223         bpt = bundle & ~((1ULL << 12) - 1);
 224         if (bpt != TILE_BPT_BUNDLE)
 225                 return 0;
 226
 227         bcode = bundle & ((1ULL << 12) - 1);
 228         /*
 229          * notify the kprobe handlers, if instruction is likely to
 230          * pertain to them.
 231          */
 232         switch (bcode) {
 233         /* breakpoint_insn */
 234         case 0:
 235                 notify_die(DIE_BREAK, "debug", regs, bundle,
 236                         INT_ILL, SIGTRAP);
 237                 break;
 238         /* compiled_bpt */
 239         case DIE_COMPILED_BPT:
 240                 notify_die(DIE_COMPILED_BPT, "debug", regs, bundle,
 241                         INT_ILL, SIGTRAP);
 242                 break;
 243         /* breakpoint2_insn */
 244         case DIE_SSTEPBP:
 245                 notify_die(DIE_SSTEPBP, "single_step", regs, bundle,
 246                         INT_ILL, SIGTRAP);
 247                 break;
 248         default:
 249                 return 0;
 250         }
 251
 252         return 1;
 253 }
 254
 255 void __kprobes do_trap(struct pt_regs *regs, int fault_num,
 256                        unsigned long reason)
 257 {
 258         siginfo_t info = { 0 };
 259         int signo, code;
 260         unsigned long address = 0;
 261         tile_bundle_bits instr;
 262         int is_kernel = !user_mode(regs);
 263
 264         /* Handle breakpoints, etc. */
 265         if (is_kernel && fault_num == INT_ILL && do_bpt(regs))
 266                 return;
 267
 268         /* Re-enable interrupts, if they were previously enabled. */
 269         if (!(regs->flags & PT_FLAGS_DISABLE_IRQ))
 270                 local_irq_enable();
 271
 272         /*
 273          * If it hits in kernel mode and we can't fix it up, just exit the
 274          * current process and hope for the best.
 275          */
 276         if (is_kernel) {
 277                 const char *name;
 278                 char buf[100];
 279                 if (fixup_exception(regs))  /* ILL_TRANS or UNALIGN_DATA */
 280                         return;
 281                 if (fault_num >= 0 &&
 282                     fault_num < ARRAY_SIZE(int_name) &&
 283                     int_name[fault_num] != NULL)
 284                         name = int_name[fault_num];
 285                 else
 286                         name = "Unknown interrupt";
 287                 if (fault_num == INT_GPV)
 288                         snprintf(buf, sizeof(buf), "; GPV_REASON %#lx", reason);
 289 #ifdef __tilegx__
 290                 else if (fault_num == INT_ILL_TRANS)
 291                         snprintf(buf, sizeof(buf), "; address %#lx", reason);
 292 #endif
 293                 else
 294                         buf[0] = '\0';
 295                 pr_alert("Kernel took bad trap %d (%s) at PC %#lx%s\n",
 296                          fault_num, name, regs->pc, buf);
 297                 show_regs(regs);
 298                 do_exit(SIGKILL);  /* FIXME: implement i386 die() */
 299         }
 300
 301         switch (fault_num) {
 302         case INT_MEM_ERROR:
 303                 signo = SIGBUS;
 304                 code = BUS_OBJERR;
 305                 break;
 306         case INT_ILL:
 307                 if (copy_from_user(&instr, (void __user *)regs->pc,
 308                                    sizeof(instr))) {
 309                         pr_err("Unreadable instruction for INT_ILL: %#lx\n",
 310                                regs->pc);
 311                         do_exit(SIGKILL);
 312                 }
 313                 if (!special_ill(instr, &signo, &code)) {
 314                         signo = SIGILL;
 315                         code = ILL_ILLOPC;
 316                 }
 317                 address = regs->pc;
 318                 break;
 319         case INT_GPV:
 320 #if CHIP_HAS_TILE_DMA()
 321                 if (retry_gpv(reason))
 322                         return;
 323 #endif
 324                 /*FALLTHROUGH*/
 325         case INT_UDN_ACCESS:
 326         case INT_IDN_ACCESS:
 327 #if CHIP_HAS_SN()
 328         case INT_SN_ACCESS:
 329 #endif
 330                 signo = SIGILL;
 331                 code = ILL_PRVREG;
 332                 address = regs->pc;
 333                 break;
 334         case INT_SWINT_3:
 335         case INT_SWINT_2:
 336         case INT_SWINT_0:
 337                 signo = SIGILL;
 338                 code = ILL_ILLTRP;
 339                 address = regs->pc;
 340                 break;
 341         case INT_UNALIGN_DATA:
 342 #ifndef __tilegx__  /* Emulated support for single step debugging */
 343                 if (unaligned_fixup >= 0) {
 344                         struct single_step_state *state =
 345                                 current_thread_info()->step_state;
 346                         if (!state ||
 347                             (void __user *)(regs->pc) != state->buffer) {
 348                                 single_step_once(regs);
 349                                 return;
 350                         }
 351                 }
 352 #endif
 353                 signo = SIGBUS;
 354                 code = BUS_ADRALN;
 355                 address = 0;
 356                 break;
 357         case INT_DOUBLE_FAULT:
 358                 /*
 359                  * For double fault, "reason" is actually passed as
 360                  * SYSTEM_SAVE_K_2, the hypervisor's double-fault info, so
 361                  * we can provide the original fault number rather than
 362                  * the uninteresting "INT_DOUBLE_FAULT" so the user can
 363                  * learn what actually struck while PL0 ICS was set.
 364                  */
 365                 fault_num = reason;
 366                 signo = SIGILL;
 367                 code = ILL_DBLFLT;
 368                 address = regs->pc;
 369                 break;
 370 #ifdef __tilegx__
 371         case INT_ILL_TRANS: {
 372                 /* Avoid a hardware erratum with the return address stack. */
 373                 fill_ra_stack();
 374
 375                 signo = SIGSEGV;
 376                 address = reason;
 377                 code = SEGV_MAPERR;
 378                 break;
 379         }
 380 #endif
 381         default:
 382                 panic("Unexpected do_trap interrupt number %d", fault_num);
 383         }
 384
 385         info.si_signo = signo;
 386         info.si_code = code;
 387         info.si_addr = (void __user *)address;
 388         if (signo == SIGILL)
 389                 info.si_trapno = fault_num;
 390         if (signo != SIGTRAP)
 391                 trace_unhandled_signal("trap", regs, address, signo);
 392         force_sig_info(signo, &info, current);
 393 }
 394
 395 void do_nmi(struct pt_regs *regs, int fault_num, unsigned long reason)
 396 {
 397         nmi_enter();
 398         switch (reason) {
 399 #ifdef arch_trigger_cpumask_backtrace
 400         case TILE_NMI_DUMP_STACK:
 401                 nmi_cpu_backtrace(regs);
 402                 break;
 403 #endif
 404         default:
 405                 panic("Unexpected do_nmi type %ld", reason);
 406         }
 407         nmi_exit();
 408 }
 409
 410 /* Deprecated function currently only used here. */
 411 extern void _dump_stack(int dummy, ulong pc, ulong lr, ulong sp, ulong r52);
 412
 413 void kernel_double_fault(int dummy, ulong pc, ulong lr, ulong sp, ulong r52)
 414 {
 415         _dump_stack(dummy, pc, lr, sp, r52);
 416         pr_emerg("Double fault: exiting\n");
 417         machine_halt();
 418 }