arch/openrisc/kernel/traps.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * OpenRISC traps.c
   4  *
   5  * Linux architectural port borrowing liberally from similar works of
   6  * others.  All original copyrights apply as per the original source
   7  * declaration.
   8  *
   9  * Modifications for the OpenRISC architecture:
  10  * Copyright (C) 2003 Matjaz Breskvar <phoenix@bsemi.com>
  11  * Copyright (C) 2010-2011 Jonas Bonn <jonas@southpole.se>
  12  *
  13  *  Here we handle the break vectors not used by the system call
  14  *  mechanism, as well as some general stack/register dumping
  15  *  things.
  16  */
  17
  18 #include <linux/init.h>
  19 #include <linux/sched.h>
  20 #include <linux/sched/debug.h>
  21 #include <linux/sched/task_stack.h>
  22 #include <linux/kernel.h>
  23 #include <linux/extable.h>
  24 #include <linux/kmod.h>
  25 #include <linux/string.h>
  26 #include <linux/errno.h>
  27 #include <linux/ptrace.h>
  28 #include <linux/timer.h>
  29 #include <linux/mm.h>
  30 #include <linux/kallsyms.h>
  31 #include <linux/uaccess.h>
  32
  33 #include <asm/io.h>
  34 #include <asm/pgtable.h>
  35 #include <asm/unwinder.h>
  36 #include <asm/sections.h>
  37
  38 int kstack_depth_to_print = 0x180;
  39 int lwa_flag;
  40 unsigned long __user *lwa_addr;
  41
  42 void print_trace(void *data, unsigned long addr, int reliable)
  43 {
  44         pr_emerg("[<%p>] %s%pS\n", (void *) addr, reliable ? "" : "? ",
  45                (void *) addr);
  46 }
  47
  48 /* displays a short stack trace */
  49 void show_stack(struct task_struct *task, unsigned long *esp)
  50 {
  51         if (esp == NULL)
  52                 esp = (unsigned long *)&esp;
  53
  54         pr_emerg("Call trace:\n");
  55         unwind_stack(NULL, esp, print_trace);
  56 }
  57
  58 void show_registers(struct pt_regs *regs)
  59 {
  60         int i;
  61         int in_kernel = 1;
  62         unsigned long esp;
  63
  64         esp = (unsigned long)(regs->sp);
  65         if (user_mode(regs))
  66                 in_kernel = 0;
  67
  68         printk("CPU #: %d\n"
  69                "   PC: %08lx    SR: %08lx    SP: %08lx\n",
  70                smp_processor_id(), regs->pc, regs->sr, regs->sp);
  71         printk("GPR00: %08lx GPR01: %08lx GPR02: %08lx GPR03: %08lx\n",
  72                0L, regs->gpr[1], regs->gpr[2], regs->gpr[3]);
  73         printk("GPR04: %08lx GPR05: %08lx GPR06: %08lx GPR07: %08lx\n",
  74                regs->gpr[4], regs->gpr[5], regs->gpr[6], regs->gpr[7]);
  75         printk("GPR08: %08lx GPR09: %08lx GPR10: %08lx GPR11: %08lx\n",
  76                regs->gpr[8], regs->gpr[9], regs->gpr[10], regs->gpr[11]);
  77         printk("GPR12: %08lx GPR13: %08lx GPR14: %08lx GPR15: %08lx\n",
  78                regs->gpr[12], regs->gpr[13], regs->gpr[14], regs->gpr[15]);
  79         printk("GPR16: %08lx GPR17: %08lx GPR18: %08lx GPR19: %08lx\n",
  80                regs->gpr[16], regs->gpr[17], regs->gpr[18], regs->gpr[19]);
  81         printk("GPR20: %08lx GPR21: %08lx GPR22: %08lx GPR23: %08lx\n",
  82                regs->gpr[20], regs->gpr[21], regs->gpr[22], regs->gpr[23]);
  83         printk("GPR24: %08lx GPR25: %08lx GPR26: %08lx GPR27: %08lx\n",
  84                regs->gpr[24], regs->gpr[25], regs->gpr[26], regs->gpr[27]);
  85         printk("GPR28: %08lx GPR29: %08lx GPR30: %08lx GPR31: %08lx\n",
  86                regs->gpr[28], regs->gpr[29], regs->gpr[30], regs->gpr[31]);
  87         printk("  RES: %08lx oGPR11: %08lx\n",
  88                regs->gpr[11], regs->orig_gpr11);
  89
  90         printk("Process %s (pid: %d, stackpage=%08lx)\n",
  91                current->comm, current->pid, (unsigned long)current);
  92         /*
  93          * When in-kernel, we also print out the stack and code at the
  94          * time of the fault..
  95          */
  96         if (in_kernel) {
  97
  98                 printk("\nStack: ");
  99                 show_stack(NULL, (unsigned long *)esp);
 100
 101                 printk("\nCode: ");
 102                 if (regs->pc < PAGE_OFFSET)
 103                         goto bad;
 104
 105                 for (i = -24; i < 24; i++) {
 106                         unsigned char c;
 107                         if (__get_user(c, &((unsigned char *)regs->pc)[i])) {
 108 bad:
 109                                 printk(" Bad PC value.");
 110                                 break;
 111                         }
 112
 113                         if (i == 0)
 114                                 printk("(%02x) ", c);
 115                         else
 116                                 printk("%02x ", c);
 117                 }
 118         }
 119         printk("\n");
 120 }
 121
 122 void nommu_dump_state(struct pt_regs *regs,
 123                       unsigned long ea, unsigned long vector)
 124 {
 125         int i;
 126         unsigned long addr, stack = regs->sp;
 127
 128         printk("\n\r[nommu_dump_state] :: ea %lx, vector %lx\n\r", ea, vector);
 129
 130         printk("CPU #: %d\n"
 131                "   PC: %08lx    SR: %08lx    SP: %08lx\n",
 132                0, regs->pc, regs->sr, regs->sp);
 133         printk("GPR00: %08lx GPR01: %08lx GPR02: %08lx GPR03: %08lx\n",
 134                0L, regs->gpr[1], regs->gpr[2], regs->gpr[3]);
 135         printk("GPR04: %08lx GPR05: %08lx GPR06: %08lx GPR07: %08lx\n",
 136                regs->gpr[4], regs->gpr[5], regs->gpr[6], regs->gpr[7]);
 137         printk("GPR08: %08lx GPR09: %08lx GPR10: %08lx GPR11: %08lx\n",
 138                regs->gpr[8], regs->gpr[9], regs->gpr[10], regs->gpr[11]);
 139         printk("GPR12: %08lx GPR13: %08lx GPR14: %08lx GPR15: %08lx\n",
 140                regs->gpr[12], regs->gpr[13], regs->gpr[14], regs->gpr[15]);
 141         printk("GPR16: %08lx GPR17: %08lx GPR18: %08lx GPR19: %08lx\n",
 142                regs->gpr[16], regs->gpr[17], regs->gpr[18], regs->gpr[19]);
 143         printk("GPR20: %08lx GPR21: %08lx GPR22: %08lx GPR23: %08lx\n",
 144                regs->gpr[20], regs->gpr[21], regs->gpr[22], regs->gpr[23]);
 145         printk("GPR24: %08lx GPR25: %08lx GPR26: %08lx GPR27: %08lx\n",
 146                regs->gpr[24], regs->gpr[25], regs->gpr[26], regs->gpr[27]);
 147         printk("GPR28: %08lx GPR29: %08lx GPR30: %08lx GPR31: %08lx\n",
 148                regs->gpr[28], regs->gpr[29], regs->gpr[30], regs->gpr[31]);
 149         printk("  RES: %08lx oGPR11: %08lx\n",
 150                regs->gpr[11], regs->orig_gpr11);
 151
 152         printk("Process %s (pid: %d, stackpage=%08lx)\n",
 153                ((struct task_struct *)(__pa(current)))->comm,
 154                ((struct task_struct *)(__pa(current)))->pid,
 155                (unsigned long)current);
 156
 157         printk("\nStack: ");
 158         printk("Stack dump [0x%08lx]:\n", (unsigned long)stack);
 159         for (i = 0; i < kstack_depth_to_print; i++) {
 160                 if (((long)stack & (THREAD_SIZE - 1)) == 0)
 161                         break;
 162                 stack++;
 163
 164                 printk("%lx :: sp + %02d: 0x%08lx\n", stack, i * 4,
 165                        *((unsigned long *)(__pa(stack))));
 166         }
 167         printk("\n");
 168
 169         printk("Call Trace:   ");
 170         i = 1;
 171         while (((long)stack & (THREAD_SIZE - 1)) != 0) {
 172                 addr = *((unsigned long *)__pa(stack));
 173                 stack++;
 174
 175                 if (kernel_text_address(addr)) {
 176                         if (i && ((i % 6) == 0))
 177                                 printk("\n ");
 178                         printk(" [<%08lx>]", addr);
 179                         i++;
 180                 }
 181         }
 182         printk("\n");
 183
 184         printk("\nCode: ");
 185
 186         for (i = -24; i < 24; i++) {
 187                 unsigned char c;
 188                 c = ((unsigned char *)(__pa(regs->pc)))[i];
 189
 190                 if (i == 0)
 191                         printk("(%02x) ", c);
 192                 else
 193                         printk("%02x ", c);
 194         }
 195         printk("\n");
 196 }
 197
 198 /* This is normally the 'Oops' routine */
 199 void die(const char *str, struct pt_regs *regs, long err)
 200 {
 201
 202         console_verbose();
 203         printk("\n%s#: %04lx\n", str, err & 0xffff);
 204         show_registers(regs);
 205 #ifdef CONFIG_JUMP_UPON_UNHANDLED_EXCEPTION
 206         printk("\n\nUNHANDLED_EXCEPTION: entering infinite loop\n");
 207
 208         /* shut down interrupts */
 209         local_irq_disable();
 210
 211         __asm__ __volatile__("l.nop   1");
 212         do {} while (1);
 213 #endif
 214         do_exit(SIGSEGV);
 215 }
 216
 217 /* This is normally the 'Oops' routine */
 218 void die_if_kernel(const char *str, struct pt_regs *regs, long err)
 219 {
 220         if (user_mode(regs))
 221                 return;
 222
 223         die(str, regs, err);
 224 }
 225
 226 void unhandled_exception(struct pt_regs *regs, int ea, int vector)
 227 {
 228         printk("Unable to handle exception at EA =0x%x, vector 0x%x",
 229                ea, vector);
 230         die("Oops", regs, 9);
 231 }
 232
 233 void __init trap_init(void)
 234 {
 235         /* Nothing needs to be done */
 236 }
 237
 238 asmlinkage void do_trap(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 239 {
 240         force_sig_fault(SIGTRAP, TRAP_TRACE, (void __user *)address);
 241
 242         regs->pc += 4;
 243 }
 244
 245 asmlinkage void do_unaligned_access(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 246 {
 247         if (user_mode(regs)) {
 248                 /* Send a SIGBUS */
 249                 force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRALN, (void __user *)address);
 250         } else {
 251                 printk("KERNEL: Unaligned Access 0x%.8lx\n", address);
 252                 show_registers(regs);
 253                 die("Die:", regs, address);
 254         }
 255
 256 }
 257
 258 asmlinkage void do_bus_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 259 {
 260         if (user_mode(regs)) {
 261                 /* Send a SIGBUS */
 262                 force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, (void __user *)address);
 263         } else {                /* Kernel mode */
 264                 printk("KERNEL: Bus error (SIGBUS) 0x%.8lx\n", address);
 265                 show_registers(regs);
 266                 die("Die:", regs, address);
 267         }
 268 }
 269
 270 static inline int in_delay_slot(struct pt_regs *regs)
 271 {
 272 #ifdef CONFIG_OPENRISC_NO_SPR_SR_DSX
 273         /* No delay slot flag, do the old way */
 274         unsigned int op, insn;
 275
 276         insn = *((unsigned int *)regs->pc);
 277         op = insn >> 26;
 278         switch (op) {
 279         case 0x00: /* l.j */
 280         case 0x01: /* l.jal */
 281         case 0x03: /* l.bnf */
 282         case 0x04: /* l.bf */
 283         case 0x11: /* l.jr */
 284         case 0x12: /* l.jalr */
 285                 return 1;
 286         default:
 287                 return 0;
 288         }
 289 #else
 290         return mfspr(SPR_SR) & SPR_SR_DSX;
 291 #endif
 292 }
 293
 294 static inline void adjust_pc(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 295 {
 296         int displacement;
 297         unsigned int rb, op, jmp;
 298
 299         if (unlikely(in_delay_slot(regs))) {
 300                 /* In delay slot, instruction at pc is a branch, simulate it */
 301                 jmp = *((unsigned int *)regs->pc);
 302
 303                 displacement = sign_extend32(((jmp) & 0x3ffffff) << 2, 27);
 304                 rb = (jmp & 0x0000ffff) >> 11;
 305                 op = jmp >> 26;
 306
 307                 switch (op) {
 308                 case 0x00: /* l.j */
 309                         regs->pc += displacement;
 310                         return;
 311                 case 0x01: /* l.jal */
 312                         regs->pc += displacement;
 313                         regs->gpr[9] = regs->pc + 8;
 314                         return;
 315                 case 0x03: /* l.bnf */
 316                         if (regs->sr & SPR_SR_F)
 317                                 regs->pc += 8;
 318                         else
 319                                 regs->pc += displacement;
 320                         return;
 321                 case 0x04: /* l.bf */
 322                         if (regs->sr & SPR_SR_F)
 323                                 regs->pc += displacement;
 324                         else
 325                                 regs->pc += 8;
 326                         return;
 327                 case 0x11: /* l.jr */
 328                         regs->pc = regs->gpr[rb];
 329                         return;
 330                 case 0x12: /* l.jalr */
 331                         regs->pc = regs->gpr[rb];
 332                         regs->gpr[9] = regs->pc + 8;
 333                         return;
 334                 default:
 335                         break;
 336                 }
 337         } else {
 338                 regs->pc += 4;
 339         }
 340 }
 341
 342 static inline void simulate_lwa(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
 343                                 unsigned int insn)
 344 {
 345         unsigned int ra, rd;
 346         unsigned long value;
 347         unsigned long orig_pc;
 348         long imm;
 349
 350         const struct exception_table_entry *entry;
 351
 352         orig_pc = regs->pc;
 353         adjust_pc(regs, address);
 354
 355         ra = (insn >> 16) & 0x1f;
 356         rd = (insn >> 21) & 0x1f;
 357         imm = (short)insn;
 358         lwa_addr = (unsigned long __user *)(regs->gpr[ra] + imm);
 359
 360         if ((unsigned long)lwa_addr & 0x3) {
 361                 do_unaligned_access(regs, address);
 362                 return;
 363         }
 364
 365         if (get_user(value, lwa_addr)) {
 366                 if (user_mode(regs)) {
 367                         force_sig(SIGSEGV);
 368                         return;
 369                 }
 370
 371                 if ((entry = search_exception_tables(orig_pc))) {
 372                         regs->pc = entry->fixup;
 373                         return;
 374                 }
 375
 376                 /* kernel access in kernel space, load it directly */
 377                 value = *((unsigned long *)lwa_addr);
 378         }
 379
 380         lwa_flag = 1;
 381         regs->gpr[rd] = value;
 382 }
 383
 384 static inline void simulate_swa(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
 385                                 unsigned int insn)
 386 {
 387         unsigned long __user *vaddr;
 388         unsigned long orig_pc;
 389         unsigned int ra, rb;
 390         long imm;
 391
 392         const struct exception_table_entry *entry;
 393
 394         orig_pc = regs->pc;
 395         adjust_pc(regs, address);
 396
 397         ra = (insn >> 16) & 0x1f;
 398         rb = (insn >> 11) & 0x1f;
 399         imm = (short)(((insn & 0x2200000) >> 10) | (insn & 0x7ff));
 400         vaddr = (unsigned long __user *)(regs->gpr[ra] + imm);
 401
 402         if (!lwa_flag || vaddr != lwa_addr) {
 403                 regs->sr &= ~SPR_SR_F;
 404                 return;
 405         }
 406
 407         if ((unsigned long)vaddr & 0x3) {
 408                 do_unaligned_access(regs, address);
 409                 return;
 410         }
 411
 412         if (put_user(regs->gpr[rb], vaddr)) {
 413                 if (user_mode(regs)) {
 414                         force_sig(SIGSEGV);
 415                         return;
 416                 }
 417
 418                 if ((entry = search_exception_tables(orig_pc))) {
 419                         regs->pc = entry->fixup;
 420                         return;
 421                 }
 422
 423                 /* kernel access in kernel space, store it directly */
 424                 *((unsigned long *)vaddr) = regs->gpr[rb];
 425         }
 426
 427         lwa_flag = 0;
 428         regs->sr |= SPR_SR_F;
 429 }
 430
 431 #define INSN_LWA        0x1b
 432 #define INSN_SWA        0x33
 433
 434 asmlinkage void do_illegal_instruction(struct pt_regs *regs,
 435                                        unsigned long address)
 436 {
 437         unsigned int op;
 438         unsigned int insn = *((unsigned int *)address);
 439
 440         op = insn >> 26;
 441
 442         switch (op) {
 443         case INSN_LWA:
 444                 simulate_lwa(regs, address, insn);
 445                 return;
 446
 447         case INSN_SWA:
 448                 simulate_swa(regs, address, insn);
 449                 return;
 450
 451         default:
 452                 break;
 453         }
 454
 455         if (user_mode(regs)) {
 456                 /* Send a SIGILL */
 457                 force_sig_fault(SIGILL, ILL_ILLOPC, (void __user *)address);
 458         } else {                /* Kernel mode */
 459                 printk("KERNEL: Illegal instruction (SIGILL) 0x%.8lx\n",
 460                        address);
 461                 show_registers(regs);
 462                 die("Die:", regs, address);
 463         }
 464 }