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/unwinder.h>
  35 #include <asm/sections.h>
  36
  37 int kstack_depth_to_print = 0x180;
  38 int lwa_flag;
  39 unsigned long __user *lwa_addr;
  40
  41 void print_trace(void *data, unsigned long addr, int reliable)
  42 {
  43         const char *loglvl = data;
  44
  45         printk("%s[<%p>] %s%pS\n", loglvl, (void *) addr, reliable ? "" : "? ",
  46                (void *) addr);
  47 }
  48
  49 /* displays a short stack trace */
  50 void show_stack(struct task_struct *task, unsigned long *esp, const char *loglvl)
  51 {
  52         if (esp == NULL)
  53                 esp = (unsigned long *)&esp;
  54
  55         printk("%sCall trace:\n", loglvl);
  56         unwind_stack((void *)loglvl, esp, print_trace);
  57 }
  58
  59 void show_registers(struct pt_regs *regs)
  60 {
  61         int i;
  62         int in_kernel = 1;
  63         unsigned long esp;
  64
  65         esp = (unsigned long)(regs->sp);
  66         if (user_mode(regs))
  67                 in_kernel = 0;
  68
  69         printk("CPU #: %d\n"
  70                "   PC: %08lx    SR: %08lx    SP: %08lx\n",
  71                smp_processor_id(), regs->pc, regs->sr, regs->sp);
  72         printk("GPR00: %08lx GPR01: %08lx GPR02: %08lx GPR03: %08lx\n",
  73                0L, regs->gpr[1], regs->gpr[2], regs->gpr[3]);
  74         printk("GPR04: %08lx GPR05: %08lx GPR06: %08lx GPR07: %08lx\n",
  75                regs->gpr[4], regs->gpr[5], regs->gpr[6], regs->gpr[7]);
  76         printk("GPR08: %08lx GPR09: %08lx GPR10: %08lx GPR11: %08lx\n",
  77                regs->gpr[8], regs->gpr[9], regs->gpr[10], regs->gpr[11]);
  78         printk("GPR12: %08lx GPR13: %08lx GPR14: %08lx GPR15: %08lx\n",
  79                regs->gpr[12], regs->gpr[13], regs->gpr[14], regs->gpr[15]);
  80         printk("GPR16: %08lx GPR17: %08lx GPR18: %08lx GPR19: %08lx\n",
  81                regs->gpr[16], regs->gpr[17], regs->gpr[18], regs->gpr[19]);
  82         printk("GPR20: %08lx GPR21: %08lx GPR22: %08lx GPR23: %08lx\n",
  83                regs->gpr[20], regs->gpr[21], regs->gpr[22], regs->gpr[23]);
  84         printk("GPR24: %08lx GPR25: %08lx GPR26: %08lx GPR27: %08lx\n",
  85                regs->gpr[24], regs->gpr[25], regs->gpr[26], regs->gpr[27]);
  86         printk("GPR28: %08lx GPR29: %08lx GPR30: %08lx GPR31: %08lx\n",
  87                regs->gpr[28], regs->gpr[29], regs->gpr[30], regs->gpr[31]);
  88         printk("  RES: %08lx oGPR11: %08lx\n",
  89                regs->gpr[11], regs->orig_gpr11);
  90
  91         printk("Process %s (pid: %d, stackpage=%08lx)\n",
  92                current->comm, current->pid, (unsigned long)current);
  93         /*
  94          * When in-kernel, we also print out the stack and code at the
  95          * time of the fault..
  96          */
  97         if (in_kernel) {
  98
  99                 printk("\nStack: ");
 100                 show_stack(NULL, (unsigned long *)esp, KERN_EMERG);
 101
 102                 printk("\nCode: ");
 103                 if (regs->pc < PAGE_OFFSET)
 104                         goto bad;
 105
 106                 for (i = -24; i < 24; i++) {
 107                         unsigned char c;
 108                         if (__get_user(c, &((unsigned char *)regs->pc)[i])) {
 109 bad:
 110                                 printk(" Bad PC value.");
 111                                 break;
 112                         }
 113
 114                         if (i == 0)
 115                                 printk("(%02x) ", c);
 116                         else
 117                                 printk("%02x ", c);
 118                 }
 119         }
 120         printk("\n");
 121 }
 122
 123 void nommu_dump_state(struct pt_regs *regs,
 124                       unsigned long ea, unsigned long vector)
 125 {
 126         int i;
 127         unsigned long addr, stack = regs->sp;
 128
 129         printk("\n\r[nommu_dump_state] :: ea %lx, vector %lx\n\r", ea, vector);
 130
 131         printk("CPU #: %d\n"
 132                "   PC: %08lx    SR: %08lx    SP: %08lx\n",
 133                0, regs->pc, regs->sr, regs->sp);
 134         printk("GPR00: %08lx GPR01: %08lx GPR02: %08lx GPR03: %08lx\n",
 135                0L, regs->gpr[1], regs->gpr[2], regs->gpr[3]);
 136         printk("GPR04: %08lx GPR05: %08lx GPR06: %08lx GPR07: %08lx\n",
 137                regs->gpr[4], regs->gpr[5], regs->gpr[6], regs->gpr[7]);
 138         printk("GPR08: %08lx GPR09: %08lx GPR10: %08lx GPR11: %08lx\n",
 139                regs->gpr[8], regs->gpr[9], regs->gpr[10], regs->gpr[11]);
 140         printk("GPR12: %08lx GPR13: %08lx GPR14: %08lx GPR15: %08lx\n",
 141                regs->gpr[12], regs->gpr[13], regs->gpr[14], regs->gpr[15]);
 142         printk("GPR16: %08lx GPR17: %08lx GPR18: %08lx GPR19: %08lx\n",
 143                regs->gpr[16], regs->gpr[17], regs->gpr[18], regs->gpr[19]);
 144         printk("GPR20: %08lx GPR21: %08lx GPR22: %08lx GPR23: %08lx\n",
 145                regs->gpr[20], regs->gpr[21], regs->gpr[22], regs->gpr[23]);
 146         printk("GPR24: %08lx GPR25: %08lx GPR26: %08lx GPR27: %08lx\n",
 147                regs->gpr[24], regs->gpr[25], regs->gpr[26], regs->gpr[27]);
 148         printk("GPR28: %08lx GPR29: %08lx GPR30: %08lx GPR31: %08lx\n",
 149                regs->gpr[28], regs->gpr[29], regs->gpr[30], regs->gpr[31]);
 150         printk("  RES: %08lx oGPR11: %08lx\n",
 151                regs->gpr[11], regs->orig_gpr11);
 152
 153         printk("Process %s (pid: %d, stackpage=%08lx)\n",
 154                ((struct task_struct *)(__pa(current)))->comm,
 155                ((struct task_struct *)(__pa(current)))->pid,
 156                (unsigned long)current);
 157
 158         printk("\nStack: ");
 159         printk("Stack dump [0x%08lx]:\n", (unsigned long)stack);
 160         for (i = 0; i < kstack_depth_to_print; i++) {
 161                 if (((long)stack & (THREAD_SIZE - 1)) == 0)
 162                         break;
 163                 stack++;
 164
 165                 printk("%lx :: sp + %02d: 0x%08lx\n", stack, i * 4,
 166                        *((unsigned long *)(__pa(stack))));
 167         }
 168         printk("\n");
 169
 170         printk("Call Trace:   ");
 171         i = 1;
 172         while (((long)stack & (THREAD_SIZE - 1)) != 0) {
 173                 addr = *((unsigned long *)__pa(stack));
 174                 stack++;
 175
 176                 if (kernel_text_address(addr)) {
 177                         if (i && ((i % 6) == 0))
 178                                 printk("\n ");
 179                         printk(" [<%08lx>]", addr);
 180                         i++;
 181                 }
 182         }
 183         printk("\n");
 184
 185         printk("\nCode: ");
 186
 187         for (i = -24; i < 24; i++) {
 188                 unsigned char c;
 189                 c = ((unsigned char *)(__pa(regs->pc)))[i];
 190
 191                 if (i == 0)
 192                         printk("(%02x) ", c);
 193                 else
 194                         printk("%02x ", c);
 195         }
 196         printk("\n");
 197 }
 198
 199 /* This is normally the 'Oops' routine */
 200 void die(const char *str, struct pt_regs *regs, long err)
 201 {
 202
 203         console_verbose();
 204         printk("\n%s#: %04lx\n", str, err & 0xffff);
 205         show_registers(regs);
 206 #ifdef CONFIG_JUMP_UPON_UNHANDLED_EXCEPTION
 207         printk("\n\nUNHANDLED_EXCEPTION: entering infinite loop\n");
 208
 209         /* shut down interrupts */
 210         local_irq_disable();
 211
 212         __asm__ __volatile__("l.nop   1");
 213         do {} while (1);
 214 #endif
 215         do_exit(SIGSEGV);
 216 }
 217
 218 /* This is normally the 'Oops' routine */
 219 void die_if_kernel(const char *str, struct pt_regs *regs, long err)
 220 {
 221         if (user_mode(regs))
 222                 return;
 223
 224         die(str, regs, err);
 225 }
 226
 227 void unhandled_exception(struct pt_regs *regs, int ea, int vector)
 228 {
 229         printk("Unable to handle exception at EA =0x%x, vector 0x%x",
 230                ea, vector);
 231         die("Oops", regs, 9);
 232 }
 233
 234 void __init trap_init(void)
 235 {
 236         /* Nothing needs to be done */
 237 }
 238
 239 asmlinkage void do_trap(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 240 {
 241         force_sig_fault(SIGTRAP, TRAP_TRACE, (void __user *)address);
 242
 243         regs->pc += 4;
 244 }
 245
 246 asmlinkage void do_unaligned_access(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 247 {
 248         if (user_mode(regs)) {
 249                 /* Send a SIGBUS */
 250                 force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRALN, (void __user *)address);
 251         } else {
 252                 printk("KERNEL: Unaligned Access 0x%.8lx\n", address);
 253                 show_registers(regs);
 254                 die("Die:", regs, address);
 255         }
 256
 257 }
 258
 259 asmlinkage void do_bus_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 260 {
 261         if (user_mode(regs)) {
 262                 /* Send a SIGBUS */
 263                 force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, (void __user *)address);
 264         } else {                /* Kernel mode */
 265                 printk("KERNEL: Bus error (SIGBUS) 0x%.8lx\n", address);
 266                 show_registers(regs);
 267                 die("Die:", regs, address);
 268         }
 269 }
 270
 271 static inline int in_delay_slot(struct pt_regs *regs)
 272 {
 273 #ifdef CONFIG_OPENRISC_NO_SPR_SR_DSX
 274         /* No delay slot flag, do the old way */
 275         unsigned int op, insn;
 276
 277         insn = *((unsigned int *)regs->pc);
 278         op = insn >> 26;
 279         switch (op) {
 280         case 0x00: /* l.j */
 281         case 0x01: /* l.jal */
 282         case 0x03: /* l.bnf */
 283         case 0x04: /* l.bf */
 284         case 0x11: /* l.jr */
 285         case 0x12: /* l.jalr */
 286                 return 1;
 287         default:
 288                 return 0;
 289         }
 290 #else
 291         return mfspr(SPR_SR) & SPR_SR_DSX;
 292 #endif
 293 }
 294
 295 static inline void adjust_pc(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 296 {
 297         int displacement;
 298         unsigned int rb, op, jmp;
 299
 300         if (unlikely(in_delay_slot(regs))) {
 301                 /* In delay slot, instruction at pc is a branch, simulate it */
 302                 jmp = *((unsigned int *)regs->pc);
 303
 304                 displacement = sign_extend32(((jmp) & 0x3ffffff) << 2, 27);
 305                 rb = (jmp & 0x0000ffff) >> 11;
 306                 op = jmp >> 26;
 307
 308                 switch (op) {
 309                 case 0x00: /* l.j */
 310                         regs->pc += displacement;
 311                         return;
 312                 case 0x01: /* l.jal */
 313                         regs->pc += displacement;
 314                         regs->gpr[9] = regs->pc + 8;
 315                         return;
 316                 case 0x03: /* l.bnf */
 317                         if (regs->sr & SPR_SR_F)
 318                                 regs->pc += 8;
 319                         else
 320                                 regs->pc += displacement;
 321                         return;
 322                 case 0x04: /* l.bf */
 323                         if (regs->sr & SPR_SR_F)
 324                                 regs->pc += displacement;
 325                         else
 326                                 regs->pc += 8;
 327                         return;
 328                 case 0x11: /* l.jr */
 329                         regs->pc = regs->gpr[rb];
 330                         return;
 331                 case 0x12: /* l.jalr */
 332                         regs->pc = regs->gpr[rb];
 333                         regs->gpr[9] = regs->pc + 8;
 334                         return;
 335                 default:
 336                         break;
 337                 }
 338         } else {
 339                 regs->pc += 4;
 340         }
 341 }
 342
 343 static inline void simulate_lwa(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
 344                                 unsigned int insn)
 345 {
 346         unsigned int ra, rd;
 347         unsigned long value;
 348         unsigned long orig_pc;
 349         long imm;
 350
 351         const struct exception_table_entry *entry;
 352
 353         orig_pc = regs->pc;
 354         adjust_pc(regs, address);
 355
 356         ra = (insn >> 16) & 0x1f;
 357         rd = (insn >> 21) & 0x1f;
 358         imm = (short)insn;
 359         lwa_addr = (unsigned long __user *)(regs->gpr[ra] + imm);
 360
 361         if ((unsigned long)lwa_addr & 0x3) {
 362                 do_unaligned_access(regs, address);
 363                 return;
 364         }
 365
 366         if (get_user(value, lwa_addr)) {
 367                 if (user_mode(regs)) {
 368                         force_sig(SIGSEGV);
 369                         return;
 370                 }
 371
 372                 if ((entry = search_exception_tables(orig_pc))) {
 373                         regs->pc = entry->fixup;
 374                         return;
 375                 }
 376
 377                 /* kernel access in kernel space, load it directly */
 378                 value = *((unsigned long *)lwa_addr);
 379         }
 380
 381         lwa_flag = 1;
 382         regs->gpr[rd] = value;
 383 }
 384
 385 static inline void simulate_swa(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
 386                                 unsigned int insn)
 387 {
 388         unsigned long __user *vaddr;
 389         unsigned long orig_pc;
 390         unsigned int ra, rb;
 391         long imm;
 392
 393         const struct exception_table_entry *entry;
 394
 395         orig_pc = regs->pc;
 396         adjust_pc(regs, address);
 397
 398         ra = (insn >> 16) & 0x1f;
 399         rb = (insn >> 11) & 0x1f;
 400         imm = (short)(((insn & 0x2200000) >> 10) | (insn & 0x7ff));
 401         vaddr = (unsigned long __user *)(regs->gpr[ra] + imm);
 402
 403         if (!lwa_flag || vaddr != lwa_addr) {
 404                 regs->sr &= ~SPR_SR_F;
 405                 return;
 406         }
 407
 408         if ((unsigned long)vaddr & 0x3) {
 409                 do_unaligned_access(regs, address);
 410                 return;
 411         }
 412
 413         if (put_user(regs->gpr[rb], vaddr)) {
 414                 if (user_mode(regs)) {
 415                         force_sig(SIGSEGV);
 416                         return;
 417                 }
 418
 419                 if ((entry = search_exception_tables(orig_pc))) {
 420                         regs->pc = entry->fixup;
 421                         return;
 422                 }
 423
 424                 /* kernel access in kernel space, store it directly */
 425                 *((unsigned long *)vaddr) = regs->gpr[rb];
 426         }
 427
 428         lwa_flag = 0;
 429         regs->sr |= SPR_SR_F;
 430 }
 431
 432 #define INSN_LWA        0x1b
 433 #define INSN_SWA        0x33
 434
 435 asmlinkage void do_illegal_instruction(struct pt_regs *regs,
 436                                        unsigned long address)
 437 {
 438         unsigned int op;
 439         unsigned int insn = *((unsigned int *)address);
 440
 441         op = insn >> 26;
 442
 443         switch (op) {
 444         case INSN_LWA:
 445                 simulate_lwa(regs, address, insn);
 446                 return;
 447
 448         case INSN_SWA:
 449                 simulate_swa(regs, address, insn);
 450                 return;
 451
 452         default:
 453                 break;
 454         }
 455
 456         if (user_mode(regs)) {
 457                 /* Send a SIGILL */
 458                 force_sig_fault(SIGILL, ILL_ILLOPC, (void __user *)address);
 459         } else {                /* Kernel mode */
 460                 printk("KERNEL: Illegal instruction (SIGILL) 0x%.8lx\n",
 461                        address);
 462                 show_registers(regs);
 463                 die("Die:", regs, address);
 464         }
 465 }