powerpc/pseries/le: Work around a firmware quirk
[linux-2.6-block.git] / arch / powerpc / kernel / traps.c
1 /*
2  *  Copyright (C) 1995-1996  Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
3  *  Copyright 2007-2010 Freescale Semiconductor, Inc.
4  *
5  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
6  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
7  *  as published by the Free Software Foundation; either version
8  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
9  *
10  *  Modified by Cort Dougan (cort@cs.nmt.edu)
11  *  and Paul Mackerras (paulus@samba.org)
12  */
13
14 /*
15  * This file handles the architecture-dependent parts of hardware exceptions
16  */
17
18 #include <linux/errno.h>
19 #include <linux/sched.h>
20 #include <linux/sched/debug.h>
21 #include <linux/kernel.h>
22 #include <linux/mm.h>
23 #include <linux/stddef.h>
24 #include <linux/unistd.h>
25 #include <linux/ptrace.h>
26 #include <linux/user.h>
27 #include <linux/interrupt.h>
28 #include <linux/init.h>
29 #include <linux/extable.h>
30 #include <linux/module.h>       /* print_modules */
31 #include <linux/prctl.h>
32 #include <linux/delay.h>
33 #include <linux/kprobes.h>
34 #include <linux/kexec.h>
35 #include <linux/backlight.h>
36 #include <linux/bug.h>
37 #include <linux/kdebug.h>
38 #include <linux/ratelimit.h>
39 #include <linux/context_tracking.h>
40
41 #include <asm/emulated_ops.h>
42 #include <asm/pgtable.h>
43 #include <linux/uaccess.h>
44 #include <asm/debugfs.h>
45 #include <asm/io.h>
46 #include <asm/machdep.h>
47 #include <asm/rtas.h>
48 #include <asm/pmc.h>
49 #include <asm/reg.h>
50 #ifdef CONFIG_PMAC_BACKLIGHT
51 #include <asm/backlight.h>
52 #endif
53 #ifdef CONFIG_PPC64
54 #include <asm/firmware.h>
55 #include <asm/processor.h>
56 #include <asm/tm.h>
57 #endif
58 #include <asm/kexec.h>
59 #include <asm/ppc-opcode.h>
60 #include <asm/rio.h>
61 #include <asm/fadump.h>
62 #include <asm/switch_to.h>
63 #include <asm/tm.h>
64 #include <asm/debug.h>
65 #include <asm/asm-prototypes.h>
66 #include <asm/hmi.h>
67 #include <sysdev/fsl_pci.h>
68 #include <asm/kprobes.h>
69
70 #if defined(CONFIG_DEBUGGER) || defined(CONFIG_KEXEC_CORE)
71 int (*__debugger)(struct pt_regs *regs) __read_mostly;
72 int (*__debugger_ipi)(struct pt_regs *regs) __read_mostly;
73 int (*__debugger_bpt)(struct pt_regs *regs) __read_mostly;
74 int (*__debugger_sstep)(struct pt_regs *regs) __read_mostly;
75 int (*__debugger_iabr_match)(struct pt_regs *regs) __read_mostly;
76 int (*__debugger_break_match)(struct pt_regs *regs) __read_mostly;
77 int (*__debugger_fault_handler)(struct pt_regs *regs) __read_mostly;
78
79 EXPORT_SYMBOL(__debugger);
80 EXPORT_SYMBOL(__debugger_ipi);
81 EXPORT_SYMBOL(__debugger_bpt);
82 EXPORT_SYMBOL(__debugger_sstep);
83 EXPORT_SYMBOL(__debugger_iabr_match);
84 EXPORT_SYMBOL(__debugger_break_match);
85 EXPORT_SYMBOL(__debugger_fault_handler);
86 #endif
87
88 /* Transactional Memory trap debug */
89 #ifdef TM_DEBUG_SW
90 #define TM_DEBUG(x...) printk(KERN_INFO x)
91 #else
92 #define TM_DEBUG(x...) do { } while(0)
93 #endif
94
95 /*
96  * Trap & Exception support
97  */
98
99 #ifdef CONFIG_PMAC_BACKLIGHT
100 static void pmac_backlight_unblank(void)
101 {
102         mutex_lock(&pmac_backlight_mutex);
103         if (pmac_backlight) {
104                 struct backlight_properties *props;
105
106                 props = &pmac_backlight->props;
107                 props->brightness = props->max_brightness;
108                 props->power = FB_BLANK_UNBLANK;
109                 backlight_update_status(pmac_backlight);
110         }
111         mutex_unlock(&pmac_backlight_mutex);
112 }
113 #else
114 static inline void pmac_backlight_unblank(void) { }
115 #endif
116
117 static arch_spinlock_t die_lock = __ARCH_SPIN_LOCK_UNLOCKED;
118 static int die_owner = -1;
119 static unsigned int die_nest_count;
120 static int die_counter;
121
122 static unsigned long oops_begin(struct pt_regs *regs)
123 {
124         int cpu;
125         unsigned long flags;
126
127         oops_enter();
128
129         /* racy, but better than risking deadlock. */
130         raw_local_irq_save(flags);
131         cpu = smp_processor_id();
132         if (!arch_spin_trylock(&die_lock)) {
133                 if (cpu == die_owner)
134                         /* nested oops. should stop eventually */;
135                 else
136                         arch_spin_lock(&die_lock);
137         }
138         die_nest_count++;
139         die_owner = cpu;
140         console_verbose();
141         bust_spinlocks(1);
142         if (machine_is(powermac))
143                 pmac_backlight_unblank();
144         return flags;
145 }
146 NOKPROBE_SYMBOL(oops_begin);
147
148 static void oops_end(unsigned long flags, struct pt_regs *regs,
149                                int signr)
150 {
151         bust_spinlocks(0);
152         add_taint(TAINT_DIE, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
153         die_nest_count--;
154         oops_exit();
155         printk("\n");
156         if (!die_nest_count) {
157                 /* Nest count reaches zero, release the lock. */
158                 die_owner = -1;
159                 arch_spin_unlock(&die_lock);
160         }
161         raw_local_irq_restore(flags);
162
163         crash_fadump(regs, "die oops");
164
165         /*
166          * A system reset (0x100) is a request to dump, so we always send
167          * it through the crashdump code.
168          */
169         if (kexec_should_crash(current) || (TRAP(regs) == 0x100)) {
170                 crash_kexec(regs);
171
172                 /*
173                  * We aren't the primary crash CPU. We need to send it
174                  * to a holding pattern to avoid it ending up in the panic
175                  * code.
176                  */
177                 crash_kexec_secondary(regs);
178         }
179
180         if (!signr)
181                 return;
182
183         /*
184          * While our oops output is serialised by a spinlock, output
185          * from panic() called below can race and corrupt it. If we
186          * know we are going to panic, delay for 1 second so we have a
187          * chance to get clean backtraces from all CPUs that are oopsing.
188          */
189         if (in_interrupt() || panic_on_oops || !current->pid ||
190             is_global_init(current)) {
191                 mdelay(MSEC_PER_SEC);
192         }
193
194         if (in_interrupt())
195                 panic("Fatal exception in interrupt");
196         if (panic_on_oops)
197                 panic("Fatal exception");
198         do_exit(signr);
199 }
200 NOKPROBE_SYMBOL(oops_end);
201
202 static int __die(const char *str, struct pt_regs *regs, long err)
203 {
204         printk("Oops: %s, sig: %ld [#%d]\n", str, err, ++die_counter);
205
206         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPU_LITTLE_ENDIAN))
207                 printk("LE ");
208         else
209                 printk("BE ");
210
211         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT))
212                 pr_cont("PREEMPT ");
213
214         if (IS_ENABLED(CONFIG_SMP))
215                 pr_cont("SMP NR_CPUS=%d ", NR_CPUS);
216
217         if (debug_pagealloc_enabled())
218                 pr_cont("DEBUG_PAGEALLOC ");
219
220         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA))
221                 pr_cont("NUMA ");
222
223         pr_cont("%s\n", ppc_md.name ? ppc_md.name : "");
224
225         if (notify_die(DIE_OOPS, str, regs, err, 255, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
226                 return 1;
227
228         print_modules();
229         show_regs(regs);
230
231         return 0;
232 }
233 NOKPROBE_SYMBOL(__die);
234
235 void die(const char *str, struct pt_regs *regs, long err)
236 {
237         unsigned long flags;
238
239         if (debugger(regs))
240                 return;
241
242         flags = oops_begin(regs);
243         if (__die(str, regs, err))
244                 err = 0;
245         oops_end(flags, regs, err);
246 }
247 NOKPROBE_SYMBOL(die);
248
249 void user_single_step_siginfo(struct task_struct *tsk,
250                                 struct pt_regs *regs, siginfo_t *info)
251 {
252         memset(info, 0, sizeof(*info));
253         info->si_signo = SIGTRAP;
254         info->si_code = TRAP_TRACE;
255         info->si_addr = (void __user *)regs->nip;
256 }
257
258 void _exception(int signr, struct pt_regs *regs, int code, unsigned long addr)
259 {
260         siginfo_t info;
261         const char fmt32[] = KERN_INFO "%s[%d]: unhandled signal %d " \
262                         "at %08lx nip %08lx lr %08lx code %x\n";
263         const char fmt64[] = KERN_INFO "%s[%d]: unhandled signal %d " \
264                         "at %016lx nip %016lx lr %016lx code %x\n";
265
266         if (!user_mode(regs)) {
267                 die("Exception in kernel mode", regs, signr);
268                 return;
269         }
270
271         if (show_unhandled_signals && unhandled_signal(current, signr)) {
272                 printk_ratelimited(regs->msr & MSR_64BIT ? fmt64 : fmt32,
273                                    current->comm, current->pid, signr,
274                                    addr, regs->nip, regs->link, code);
275         }
276
277         if (arch_irqs_disabled() && !arch_irq_disabled_regs(regs))
278                 local_irq_enable();
279
280         current->thread.trap_nr = code;
281         memset(&info, 0, sizeof(info));
282         info.si_signo = signr;
283         info.si_code = code;
284         info.si_addr = (void __user *) addr;
285         force_sig_info(signr, &info, current);
286 }
287
288 void system_reset_exception(struct pt_regs *regs)
289 {
290         /*
291          * Avoid crashes in case of nested NMI exceptions. Recoverability
292          * is determined by RI and in_nmi
293          */
294         bool nested = in_nmi();
295         if (!nested)
296                 nmi_enter();
297
298         __this_cpu_inc(irq_stat.sreset_irqs);
299
300         /* See if any machine dependent calls */
301         if (ppc_md.system_reset_exception) {
302                 if (ppc_md.system_reset_exception(regs))
303                         goto out;
304         }
305
306         die("System Reset", regs, SIGABRT);
307
308 out:
309 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S_64
310         BUG_ON(get_paca()->in_nmi == 0);
311         if (get_paca()->in_nmi > 1)
312                 panic("Unrecoverable nested System Reset");
313 #endif
314         /* Must die if the interrupt is not recoverable */
315         if (!(regs->msr & MSR_RI))
316                 panic("Unrecoverable System Reset");
317
318         if (!nested)
319                 nmi_exit();
320
321         /* What should we do here? We could issue a shutdown or hard reset. */
322 }
323
324 /*
325  * I/O accesses can cause machine checks on powermacs.
326  * Check if the NIP corresponds to the address of a sync
327  * instruction for which there is an entry in the exception
328  * table.
329  * Note that the 601 only takes a machine check on TEA
330  * (transfer error ack) signal assertion, and does not
331  * set any of the top 16 bits of SRR1.
332  *  -- paulus.
333  */
334 static inline int check_io_access(struct pt_regs *regs)
335 {
336 #ifdef CONFIG_PPC32
337         unsigned long msr = regs->msr;
338         const struct exception_table_entry *entry;
339         unsigned int *nip = (unsigned int *)regs->nip;
340
341         if (((msr & 0xffff0000) == 0 || (msr & (0x80000 | 0x40000)))
342             && (entry = search_exception_tables(regs->nip)) != NULL) {
343                 /*
344                  * Check that it's a sync instruction, or somewhere
345                  * in the twi; isync; nop sequence that inb/inw/inl uses.
346                  * As the address is in the exception table
347                  * we should be able to read the instr there.
348                  * For the debug message, we look at the preceding
349                  * load or store.
350                  */
351                 if (*nip == PPC_INST_NOP)
352                         nip -= 2;
353                 else if (*nip == PPC_INST_ISYNC)
354                         --nip;
355                 if (*nip == PPC_INST_SYNC || (*nip >> 26) == OP_TRAP) {
356                         unsigned int rb;
357
358                         --nip;
359                         rb = (*nip >> 11) & 0x1f;
360                         printk(KERN_DEBUG "%s bad port %lx at %p\n",
361                                (*nip & 0x100)? "OUT to": "IN from",
362                                regs->gpr[rb] - _IO_BASE, nip);
363                         regs->msr |= MSR_RI;
364                         regs->nip = extable_fixup(entry);
365                         return 1;
366                 }
367         }
368 #endif /* CONFIG_PPC32 */
369         return 0;
370 }
371
372 #ifdef CONFIG_PPC_ADV_DEBUG_REGS
373 /* On 4xx, the reason for the machine check or program exception
374    is in the ESR. */
375 #define get_reason(regs)        ((regs)->dsisr)
376 #define REASON_FP               ESR_FP
377 #define REASON_ILLEGAL          (ESR_PIL | ESR_PUO)
378 #define REASON_PRIVILEGED       ESR_PPR
379 #define REASON_TRAP             ESR_PTR
380
381 /* single-step stuff */
382 #define single_stepping(regs)   (current->thread.debug.dbcr0 & DBCR0_IC)
383 #define clear_single_step(regs) (current->thread.debug.dbcr0 &= ~DBCR0_IC)
384
385 #else
386 /* On non-4xx, the reason for the machine check or program
387    exception is in the MSR. */
388 #define get_reason(regs)        ((regs)->msr)
389 #define REASON_TM               SRR1_PROGTM
390 #define REASON_FP               SRR1_PROGFPE
391 #define REASON_ILLEGAL          SRR1_PROGILL
392 #define REASON_PRIVILEGED       SRR1_PROGPRIV
393 #define REASON_TRAP             SRR1_PROGTRAP
394
395 #define single_stepping(regs)   ((regs)->msr & MSR_SE)
396 #define clear_single_step(regs) ((regs)->msr &= ~MSR_SE)
397 #endif
398
399 #if defined(CONFIG_E500)
400 int machine_check_e500mc(struct pt_regs *regs)
401 {
402         unsigned long mcsr = mfspr(SPRN_MCSR);
403         unsigned long reason = mcsr;
404         int recoverable = 1;
405
406         if (reason & MCSR_LD) {
407                 recoverable = fsl_rio_mcheck_exception(regs);
408                 if (recoverable == 1)
409                         goto silent_out;
410         }
411
412         printk("Machine check in kernel mode.\n");
413         printk("Caused by (from MCSR=%lx): ", reason);
414
415         if (reason & MCSR_MCP)
416                 printk("Machine Check Signal\n");
417
418         if (reason & MCSR_ICPERR) {
419                 printk("Instruction Cache Parity Error\n");
420
421                 /*
422                  * This is recoverable by invalidating the i-cache.
423                  */
424                 mtspr(SPRN_L1CSR1, mfspr(SPRN_L1CSR1) | L1CSR1_ICFI);
425                 while (mfspr(SPRN_L1CSR1) & L1CSR1_ICFI)
426                         ;
427
428                 /*
429                  * This will generally be accompanied by an instruction
430                  * fetch error report -- only treat MCSR_IF as fatal
431                  * if it wasn't due to an L1 parity error.
432                  */
433                 reason &= ~MCSR_IF;
434         }
435
436         if (reason & MCSR_DCPERR_MC) {
437                 printk("Data Cache Parity Error\n");
438
439                 /*
440                  * In write shadow mode we auto-recover from the error, but it
441                  * may still get logged and cause a machine check.  We should
442                  * only treat the non-write shadow case as non-recoverable.
443                  */
444                 if (!(mfspr(SPRN_L1CSR2) & L1CSR2_DCWS))
445                         recoverable = 0;
446         }
447
448         if (reason & MCSR_L2MMU_MHIT) {
449                 printk("Hit on multiple TLB entries\n");
450                 recoverable = 0;
451         }
452
453         if (reason & MCSR_NMI)
454                 printk("Non-maskable interrupt\n");
455
456         if (reason & MCSR_IF) {
457                 printk("Instruction Fetch Error Report\n");
458                 recoverable = 0;
459         }
460
461         if (reason & MCSR_LD) {
462                 printk("Load Error Report\n");
463                 recoverable = 0;
464         }
465
466         if (reason & MCSR_ST) {
467                 printk("Store Error Report\n");
468                 recoverable = 0;
469         }
470
471         if (reason & MCSR_LDG) {
472                 printk("Guarded Load Error Report\n");
473                 recoverable = 0;
474         }
475
476         if (reason & MCSR_TLBSYNC)
477                 printk("Simultaneous tlbsync operations\n");
478
479         if (reason & MCSR_BSL2_ERR) {
480                 printk("Level 2 Cache Error\n");
481                 recoverable = 0;
482         }
483
484         if (reason & MCSR_MAV) {
485                 u64 addr;
486
487                 addr = mfspr(SPRN_MCAR);
488                 addr |= (u64)mfspr(SPRN_MCARU) << 32;
489
490                 printk("Machine Check %s Address: %#llx\n",
491                        reason & MCSR_MEA ? "Effective" : "Physical", addr);
492         }
493
494 silent_out:
495         mtspr(SPRN_MCSR, mcsr);
496         return mfspr(SPRN_MCSR) == 0 && recoverable;
497 }
498
499 int machine_check_e500(struct pt_regs *regs)
500 {
501         unsigned long reason = mfspr(SPRN_MCSR);
502
503         if (reason & MCSR_BUS_RBERR) {
504                 if (fsl_rio_mcheck_exception(regs))
505                         return 1;
506                 if (fsl_pci_mcheck_exception(regs))
507                         return 1;
508         }
509
510         printk("Machine check in kernel mode.\n");
511         printk("Caused by (from MCSR=%lx): ", reason);
512
513         if (reason & MCSR_MCP)
514                 printk("Machine Check Signal\n");
515         if (reason & MCSR_ICPERR)
516                 printk("Instruction Cache Parity Error\n");
517         if (reason & MCSR_DCP_PERR)
518                 printk("Data Cache Push Parity Error\n");
519         if (reason & MCSR_DCPERR)
520                 printk("Data Cache Parity Error\n");
521         if (reason & MCSR_BUS_IAERR)
522                 printk("Bus - Instruction Address Error\n");
523         if (reason & MCSR_BUS_RAERR)
524                 printk("Bus - Read Address Error\n");
525         if (reason & MCSR_BUS_WAERR)
526                 printk("Bus - Write Address Error\n");
527         if (reason & MCSR_BUS_IBERR)
528                 printk("Bus - Instruction Data Error\n");
529         if (reason & MCSR_BUS_RBERR)
530                 printk("Bus - Read Data Bus Error\n");
531         if (reason & MCSR_BUS_WBERR)
532                 printk("Bus - Write Data Bus Error\n");
533         if (reason & MCSR_BUS_IPERR)
534                 printk("Bus - Instruction Parity Error\n");
535         if (reason & MCSR_BUS_RPERR)
536                 printk("Bus - Read Parity Error\n");
537
538         return 0;
539 }
540
541 int machine_check_generic(struct pt_regs *regs)
542 {
543         return 0;
544 }
545 #elif defined(CONFIG_E200)
546 int machine_check_e200(struct pt_regs *regs)
547 {
548         unsigned long reason = mfspr(SPRN_MCSR);
549
550         printk("Machine check in kernel mode.\n");
551         printk("Caused by (from MCSR=%lx): ", reason);
552
553         if (reason & MCSR_MCP)
554                 printk("Machine Check Signal\n");
555         if (reason & MCSR_CP_PERR)
556                 printk("Cache Push Parity Error\n");
557         if (reason & MCSR_CPERR)
558                 printk("Cache Parity Error\n");
559         if (reason & MCSR_EXCP_ERR)
560                 printk("ISI, ITLB, or Bus Error on first instruction fetch for an exception handler\n");
561         if (reason & MCSR_BUS_IRERR)
562                 printk("Bus - Read Bus Error on instruction fetch\n");
563         if (reason & MCSR_BUS_DRERR)
564                 printk("Bus - Read Bus Error on data load\n");
565         if (reason & MCSR_BUS_WRERR)
566                 printk("Bus - Write Bus Error on buffered store or cache line push\n");
567
568         return 0;
569 }
570 #elif defined(CONFIG_PPC32)
571 int machine_check_generic(struct pt_regs *regs)
572 {
573         unsigned long reason = regs->msr;
574
575         printk("Machine check in kernel mode.\n");
576         printk("Caused by (from SRR1=%lx): ", reason);
577         switch (reason & 0x601F0000) {
578         case 0x80000:
579                 printk("Machine check signal\n");
580                 break;
581         case 0:         /* for 601 */
582         case 0x40000:
583         case 0x140000:  /* 7450 MSS error and TEA */
584                 printk("Transfer error ack signal\n");
585                 break;
586         case 0x20000:
587                 printk("Data parity error signal\n");
588                 break;
589         case 0x10000:
590                 printk("Address parity error signal\n");
591                 break;
592         case 0x20000000:
593                 printk("L1 Data Cache error\n");
594                 break;
595         case 0x40000000:
596                 printk("L1 Instruction Cache error\n");
597                 break;
598         case 0x00100000:
599                 printk("L2 data cache parity error\n");
600                 break;
601         default:
602                 printk("Unknown values in msr\n");
603         }
604         return 0;
605 }
606 #endif /* everything else */
607
608 void machine_check_exception(struct pt_regs *regs)
609 {
610         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
611         int recover = 0;
612
613         /* 64s accounts the mce in machine_check_early when in HVMODE */
614         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PPC_BOOK3S_64) || !cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE))
615                 __this_cpu_inc(irq_stat.mce_exceptions);
616
617         add_taint(TAINT_MACHINE_CHECK, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
618
619         /* See if any machine dependent calls. In theory, we would want
620          * to call the CPU first, and call the ppc_md. one if the CPU
621          * one returns a positive number. However there is existing code
622          * that assumes the board gets a first chance, so let's keep it
623          * that way for now and fix things later. --BenH.
624          */
625         if (ppc_md.machine_check_exception)
626                 recover = ppc_md.machine_check_exception(regs);
627         else if (cur_cpu_spec->machine_check)
628                 recover = cur_cpu_spec->machine_check(regs);
629
630         if (recover > 0)
631                 goto bail;
632
633         if (debugger_fault_handler(regs))
634                 goto bail;
635
636         if (check_io_access(regs))
637                 goto bail;
638
639         die("Machine check", regs, SIGBUS);
640
641         /* Must die if the interrupt is not recoverable */
642         if (!(regs->msr & MSR_RI))
643                 panic("Unrecoverable Machine check");
644
645 bail:
646         exception_exit(prev_state);
647 }
648
649 void SMIException(struct pt_regs *regs)
650 {
651         die("System Management Interrupt", regs, SIGABRT);
652 }
653
654 void handle_hmi_exception(struct pt_regs *regs)
655 {
656         struct pt_regs *old_regs;
657
658         old_regs = set_irq_regs(regs);
659         irq_enter();
660
661         if (ppc_md.handle_hmi_exception)
662                 ppc_md.handle_hmi_exception(regs);
663
664         irq_exit();
665         set_irq_regs(old_regs);
666 }
667
668 void unknown_exception(struct pt_regs *regs)
669 {
670         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
671
672         printk("Bad trap at PC: %lx, SR: %lx, vector=%lx\n",
673                regs->nip, regs->msr, regs->trap);
674
675         _exception(SIGTRAP, regs, 0, 0);
676
677         exception_exit(prev_state);
678 }
679
680 void instruction_breakpoint_exception(struct pt_regs *regs)
681 {
682         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
683
684         if (notify_die(DIE_IABR_MATCH, "iabr_match", regs, 5,
685                                         5, SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
686                 goto bail;
687         if (debugger_iabr_match(regs))
688                 goto bail;
689         _exception(SIGTRAP, regs, TRAP_BRKPT, regs->nip);
690
691 bail:
692         exception_exit(prev_state);
693 }
694
695 void RunModeException(struct pt_regs *regs)
696 {
697         _exception(SIGTRAP, regs, 0, 0);
698 }
699
700 void single_step_exception(struct pt_regs *regs)
701 {
702         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
703
704         clear_single_step(regs);
705
706         if (kprobe_post_handler(regs))
707                 return;
708
709         if (notify_die(DIE_SSTEP, "single_step", regs, 5,
710                                         5, SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
711                 goto bail;
712         if (debugger_sstep(regs))
713                 goto bail;
714
715         _exception(SIGTRAP, regs, TRAP_TRACE, regs->nip);
716
717 bail:
718         exception_exit(prev_state);
719 }
720 NOKPROBE_SYMBOL(single_step_exception);
721
722 /*
723  * After we have successfully emulated an instruction, we have to
724  * check if the instruction was being single-stepped, and if so,
725  * pretend we got a single-step exception.  This was pointed out
726  * by Kumar Gala.  -- paulus
727  */
728 static void emulate_single_step(struct pt_regs *regs)
729 {
730         if (single_stepping(regs))
731                 single_step_exception(regs);
732 }
733
734 static inline int __parse_fpscr(unsigned long fpscr)
735 {
736         int ret = 0;
737
738         /* Invalid operation */
739         if ((fpscr & FPSCR_VE) && (fpscr & FPSCR_VX))
740                 ret = FPE_FLTINV;
741
742         /* Overflow */
743         else if ((fpscr & FPSCR_OE) && (fpscr & FPSCR_OX))
744                 ret = FPE_FLTOVF;
745
746         /* Underflow */
747         else if ((fpscr & FPSCR_UE) && (fpscr & FPSCR_UX))
748                 ret = FPE_FLTUND;
749
750         /* Divide by zero */
751         else if ((fpscr & FPSCR_ZE) && (fpscr & FPSCR_ZX))
752                 ret = FPE_FLTDIV;
753
754         /* Inexact result */
755         else if ((fpscr & FPSCR_XE) && (fpscr & FPSCR_XX))
756                 ret = FPE_FLTRES;
757
758         return ret;
759 }
760
761 static void parse_fpe(struct pt_regs *regs)
762 {
763         int code = 0;
764
765         flush_fp_to_thread(current);
766
767         code = __parse_fpscr(current->thread.fp_state.fpscr);
768
769         _exception(SIGFPE, regs, code, regs->nip);
770 }
771
772 /*
773  * Illegal instruction emulation support.  Originally written to
774  * provide the PVR to user applications using the mfspr rd, PVR.
775  * Return non-zero if we can't emulate, or -EFAULT if the associated
776  * memory access caused an access fault.  Return zero on success.
777  *
778  * There are a couple of ways to do this, either "decode" the instruction
779  * or directly match lots of bits.  In this case, matching lots of
780  * bits is faster and easier.
781  *
782  */
783 static int emulate_string_inst(struct pt_regs *regs, u32 instword)
784 {
785         u8 rT = (instword >> 21) & 0x1f;
786         u8 rA = (instword >> 16) & 0x1f;
787         u8 NB_RB = (instword >> 11) & 0x1f;
788         u32 num_bytes;
789         unsigned long EA;
790         int pos = 0;
791
792         /* Early out if we are an invalid form of lswx */
793         if ((instword & PPC_INST_STRING_MASK) == PPC_INST_LSWX)
794                 if ((rT == rA) || (rT == NB_RB))
795                         return -EINVAL;
796
797         EA = (rA == 0) ? 0 : regs->gpr[rA];
798
799         switch (instword & PPC_INST_STRING_MASK) {
800                 case PPC_INST_LSWX:
801                 case PPC_INST_STSWX:
802                         EA += NB_RB;
803                         num_bytes = regs->xer & 0x7f;
804                         break;
805                 case PPC_INST_LSWI:
806                 case PPC_INST_STSWI:
807                         num_bytes = (NB_RB == 0) ? 32 : NB_RB;
808                         break;
809                 default:
810                         return -EINVAL;
811         }
812
813         while (num_bytes != 0)
814         {
815                 u8 val;
816                 u32 shift = 8 * (3 - (pos & 0x3));
817
818                 /* if process is 32-bit, clear upper 32 bits of EA */
819                 if ((regs->msr & MSR_64BIT) == 0)
820                         EA &= 0xFFFFFFFF;
821
822                 switch ((instword & PPC_INST_STRING_MASK)) {
823                         case PPC_INST_LSWX:
824                         case PPC_INST_LSWI:
825                                 if (get_user(val, (u8 __user *)EA))
826                                         return -EFAULT;
827                                 /* first time updating this reg,
828                                  * zero it out */
829                                 if (pos == 0)
830                                         regs->gpr[rT] = 0;
831                                 regs->gpr[rT] |= val << shift;
832                                 break;
833                         case PPC_INST_STSWI:
834                         case PPC_INST_STSWX:
835                                 val = regs->gpr[rT] >> shift;
836                                 if (put_user(val, (u8 __user *)EA))
837                                         return -EFAULT;
838                                 break;
839                 }
840                 /* move EA to next address */
841                 EA += 1;
842                 num_bytes--;
843
844                 /* manage our position within the register */
845                 if (++pos == 4) {
846                         pos = 0;
847                         if (++rT == 32)
848                                 rT = 0;
849                 }
850         }
851
852         return 0;
853 }
854
855 static int emulate_popcntb_inst(struct pt_regs *regs, u32 instword)
856 {
857         u32 ra,rs;
858         unsigned long tmp;
859
860         ra = (instword >> 16) & 0x1f;
861         rs = (instword >> 21) & 0x1f;
862
863         tmp = regs->gpr[rs];
864         tmp = tmp - ((tmp >> 1) & 0x5555555555555555ULL);
865         tmp = (tmp & 0x3333333333333333ULL) + ((tmp >> 2) & 0x3333333333333333ULL);
866         tmp = (tmp + (tmp >> 4)) & 0x0f0f0f0f0f0f0f0fULL;
867         regs->gpr[ra] = tmp;
868
869         return 0;
870 }
871
872 static int emulate_isel(struct pt_regs *regs, u32 instword)
873 {
874         u8 rT = (instword >> 21) & 0x1f;
875         u8 rA = (instword >> 16) & 0x1f;
876         u8 rB = (instword >> 11) & 0x1f;
877         u8 BC = (instword >> 6) & 0x1f;
878         u8 bit;
879         unsigned long tmp;
880
881         tmp = (rA == 0) ? 0 : regs->gpr[rA];
882         bit = (regs->ccr >> (31 - BC)) & 0x1;
883
884         regs->gpr[rT] = bit ? tmp : regs->gpr[rB];
885
886         return 0;
887 }
888
889 #ifdef CONFIG_PPC_TRANSACTIONAL_MEM
890 static inline bool tm_abort_check(struct pt_regs *regs, int cause)
891 {
892         /* If we're emulating a load/store in an active transaction, we cannot
893          * emulate it as the kernel operates in transaction suspended context.
894          * We need to abort the transaction.  This creates a persistent TM
895          * abort so tell the user what caused it with a new code.
896          */
897         if (MSR_TM_TRANSACTIONAL(regs->msr)) {
898                 tm_enable();
899                 tm_abort(cause);
900                 return true;
901         }
902         return false;
903 }
904 #else
905 static inline bool tm_abort_check(struct pt_regs *regs, int reason)
906 {
907         return false;
908 }
909 #endif
910
911 static int emulate_instruction(struct pt_regs *regs)
912 {
913         u32 instword;
914         u32 rd;
915
916         if (!user_mode(regs))
917                 return -EINVAL;
918         CHECK_FULL_REGS(regs);
919
920         if (get_user(instword, (u32 __user *)(regs->nip)))
921                 return -EFAULT;
922
923         /* Emulate the mfspr rD, PVR. */
924         if ((instword & PPC_INST_MFSPR_PVR_MASK) == PPC_INST_MFSPR_PVR) {
925                 PPC_WARN_EMULATED(mfpvr, regs);
926                 rd = (instword >> 21) & 0x1f;
927                 regs->gpr[rd] = mfspr(SPRN_PVR);
928                 return 0;
929         }
930
931         /* Emulating the dcba insn is just a no-op.  */
932         if ((instword & PPC_INST_DCBA_MASK) == PPC_INST_DCBA) {
933                 PPC_WARN_EMULATED(dcba, regs);
934                 return 0;
935         }
936
937         /* Emulate the mcrxr insn.  */
938         if ((instword & PPC_INST_MCRXR_MASK) == PPC_INST_MCRXR) {
939                 int shift = (instword >> 21) & 0x1c;
940                 unsigned long msk = 0xf0000000UL >> shift;
941
942                 PPC_WARN_EMULATED(mcrxr, regs);
943                 regs->ccr = (regs->ccr & ~msk) | ((regs->xer >> shift) & msk);
944                 regs->xer &= ~0xf0000000UL;
945                 return 0;
946         }
947
948         /* Emulate load/store string insn. */
949         if ((instword & PPC_INST_STRING_GEN_MASK) == PPC_INST_STRING) {
950                 if (tm_abort_check(regs,
951                                    TM_CAUSE_EMULATE | TM_CAUSE_PERSISTENT))
952                         return -EINVAL;
953                 PPC_WARN_EMULATED(string, regs);
954                 return emulate_string_inst(regs, instword);
955         }
956
957         /* Emulate the popcntb (Population Count Bytes) instruction. */
958         if ((instword & PPC_INST_POPCNTB_MASK) == PPC_INST_POPCNTB) {
959                 PPC_WARN_EMULATED(popcntb, regs);
960                 return emulate_popcntb_inst(regs, instword);
961         }
962
963         /* Emulate isel (Integer Select) instruction */
964         if ((instword & PPC_INST_ISEL_MASK) == PPC_INST_ISEL) {
965                 PPC_WARN_EMULATED(isel, regs);
966                 return emulate_isel(regs, instword);
967         }
968
969         /* Emulate sync instruction variants */
970         if ((instword & PPC_INST_SYNC_MASK) == PPC_INST_SYNC) {
971                 PPC_WARN_EMULATED(sync, regs);
972                 asm volatile("sync");
973                 return 0;
974         }
975
976 #ifdef CONFIG_PPC64
977         /* Emulate the mfspr rD, DSCR. */
978         if ((((instword & PPC_INST_MFSPR_DSCR_USER_MASK) ==
979                 PPC_INST_MFSPR_DSCR_USER) ||
980              ((instword & PPC_INST_MFSPR_DSCR_MASK) ==
981                 PPC_INST_MFSPR_DSCR)) &&
982                         cpu_has_feature(CPU_FTR_DSCR)) {
983                 PPC_WARN_EMULATED(mfdscr, regs);
984                 rd = (instword >> 21) & 0x1f;
985                 regs->gpr[rd] = mfspr(SPRN_DSCR);
986                 return 0;
987         }
988         /* Emulate the mtspr DSCR, rD. */
989         if ((((instword & PPC_INST_MTSPR_DSCR_USER_MASK) ==
990                 PPC_INST_MTSPR_DSCR_USER) ||
991              ((instword & PPC_INST_MTSPR_DSCR_MASK) ==
992                 PPC_INST_MTSPR_DSCR)) &&
993                         cpu_has_feature(CPU_FTR_DSCR)) {
994                 PPC_WARN_EMULATED(mtdscr, regs);
995                 rd = (instword >> 21) & 0x1f;
996                 current->thread.dscr = regs->gpr[rd];
997                 current->thread.dscr_inherit = 1;
998                 mtspr(SPRN_DSCR, current->thread.dscr);
999                 return 0;
1000         }
1001 #endif
1002
1003         return -EINVAL;
1004 }
1005
1006 int is_valid_bugaddr(unsigned long addr)
1007 {
1008         return is_kernel_addr(addr);
1009 }
1010
1011 #ifdef CONFIG_MATH_EMULATION
1012 static int emulate_math(struct pt_regs *regs)
1013 {
1014         int ret;
1015         extern int do_mathemu(struct pt_regs *regs);
1016
1017         ret = do_mathemu(regs);
1018         if (ret >= 0)
1019                 PPC_WARN_EMULATED(math, regs);
1020
1021         switch (ret) {
1022         case 0:
1023                 emulate_single_step(regs);
1024                 return 0;
1025         case 1: {
1026                         int code = 0;
1027                         code = __parse_fpscr(current->thread.fp_state.fpscr);
1028                         _exception(SIGFPE, regs, code, regs->nip);
1029                         return 0;
1030                 }
1031         case -EFAULT:
1032                 _exception(SIGSEGV, regs, SEGV_MAPERR, regs->nip);
1033                 return 0;
1034         }
1035
1036         return -1;
1037 }
1038 #else
1039 static inline int emulate_math(struct pt_regs *regs) { return -1; }
1040 #endif
1041
1042 void program_check_exception(struct pt_regs *regs)
1043 {
1044         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
1045         unsigned int reason = get_reason(regs);
1046
1047         /* We can now get here via a FP Unavailable exception if the core
1048          * has no FPU, in that case the reason flags will be 0 */
1049
1050         if (reason & REASON_FP) {
1051                 /* IEEE FP exception */
1052                 parse_fpe(regs);
1053                 goto bail;
1054         }
1055         if (reason & REASON_TRAP) {
1056                 unsigned long bugaddr;
1057                 /* Debugger is first in line to stop recursive faults in
1058                  * rcu_lock, notify_die, or atomic_notifier_call_chain */
1059                 if (debugger_bpt(regs))
1060                         goto bail;
1061
1062                 if (kprobe_handler(regs))
1063                         goto bail;
1064
1065                 /* trap exception */
1066                 if (notify_die(DIE_BPT, "breakpoint", regs, 5, 5, SIGTRAP)
1067                                 == NOTIFY_STOP)
1068                         goto bail;
1069
1070                 bugaddr = regs->nip;
1071                 /*
1072                  * Fixup bugaddr for BUG_ON() in real mode
1073                  */
1074                 if (!is_kernel_addr(bugaddr) && !(regs->msr & MSR_IR))
1075                         bugaddr += PAGE_OFFSET;
1076
1077                 if (!(regs->msr & MSR_PR) &&  /* not user-mode */
1078                     report_bug(bugaddr, regs) == BUG_TRAP_TYPE_WARN) {
1079                         regs->nip += 4;
1080                         goto bail;
1081                 }
1082                 _exception(SIGTRAP, regs, TRAP_BRKPT, regs->nip);
1083                 goto bail;
1084         }
1085 #ifdef CONFIG_PPC_TRANSACTIONAL_MEM
1086         if (reason & REASON_TM) {
1087                 /* This is a TM "Bad Thing Exception" program check.
1088                  * This occurs when:
1089                  * -  An rfid/hrfid/mtmsrd attempts to cause an illegal
1090                  *    transition in TM states.
1091                  * -  A trechkpt is attempted when transactional.
1092                  * -  A treclaim is attempted when non transactional.
1093                  * -  A tend is illegally attempted.
1094                  * -  writing a TM SPR when transactional.
1095                  */
1096                 if (!user_mode(regs) &&
1097                     report_bug(regs->nip, regs) == BUG_TRAP_TYPE_WARN) {
1098                         regs->nip += 4;
1099                         goto bail;
1100                 }
1101                 /* If usermode caused this, it's done something illegal and
1102                  * gets a SIGILL slap on the wrist.  We call it an illegal
1103                  * operand to distinguish from the instruction just being bad
1104                  * (e.g. executing a 'tend' on a CPU without TM!); it's an
1105                  * illegal /placement/ of a valid instruction.
1106                  */
1107                 if (user_mode(regs)) {
1108                         _exception(SIGILL, regs, ILL_ILLOPN, regs->nip);
1109                         goto bail;
1110                 } else {
1111                         printk(KERN_EMERG "Unexpected TM Bad Thing exception "
1112                                "at %lx (msr 0x%x)\n", regs->nip, reason);
1113                         die("Unrecoverable exception", regs, SIGABRT);
1114                 }
1115         }
1116 #endif
1117
1118         /*
1119          * If we took the program check in the kernel skip down to sending a
1120          * SIGILL. The subsequent cases all relate to emulating instructions
1121          * which we should only do for userspace. We also do not want to enable
1122          * interrupts for kernel faults because that might lead to further
1123          * faults, and loose the context of the original exception.
1124          */
1125         if (!user_mode(regs))
1126                 goto sigill;
1127
1128         /* We restore the interrupt state now */
1129         if (!arch_irq_disabled_regs(regs))
1130                 local_irq_enable();
1131
1132         /* (reason & REASON_ILLEGAL) would be the obvious thing here,
1133          * but there seems to be a hardware bug on the 405GP (RevD)
1134          * that means ESR is sometimes set incorrectly - either to
1135          * ESR_DST (!?) or 0.  In the process of chasing this with the
1136          * hardware people - not sure if it can happen on any illegal
1137          * instruction or only on FP instructions, whether there is a
1138          * pattern to occurrences etc. -dgibson 31/Mar/2003
1139          */
1140         if (!emulate_math(regs))
1141                 goto bail;
1142
1143         /* Try to emulate it if we should. */
1144         if (reason & (REASON_ILLEGAL | REASON_PRIVILEGED)) {
1145                 switch (emulate_instruction(regs)) {
1146                 case 0:
1147                         regs->nip += 4;
1148                         emulate_single_step(regs);
1149                         goto bail;
1150                 case -EFAULT:
1151                         _exception(SIGSEGV, regs, SEGV_MAPERR, regs->nip);
1152                         goto bail;
1153                 }
1154         }
1155
1156 sigill:
1157         if (reason & REASON_PRIVILEGED)
1158                 _exception(SIGILL, regs, ILL_PRVOPC, regs->nip);
1159         else
1160                 _exception(SIGILL, regs, ILL_ILLOPC, regs->nip);
1161
1162 bail:
1163         exception_exit(prev_state);
1164 }
1165 NOKPROBE_SYMBOL(program_check_exception);
1166
1167 /*
1168  * This occurs when running in hypervisor mode on POWER6 or later
1169  * and an illegal instruction is encountered.
1170  */
1171 void emulation_assist_interrupt(struct pt_regs *regs)
1172 {
1173         regs->msr |= REASON_ILLEGAL;
1174         program_check_exception(regs);
1175 }
1176 NOKPROBE_SYMBOL(emulation_assist_interrupt);
1177
1178 void alignment_exception(struct pt_regs *regs)
1179 {
1180         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
1181         int sig, code, fixed = 0;
1182
1183         /* We restore the interrupt state now */
1184         if (!arch_irq_disabled_regs(regs))
1185                 local_irq_enable();
1186
1187         if (tm_abort_check(regs, TM_CAUSE_ALIGNMENT | TM_CAUSE_PERSISTENT))
1188                 goto bail;
1189
1190         /* we don't implement logging of alignment exceptions */
1191         if (!(current->thread.align_ctl & PR_UNALIGN_SIGBUS))
1192                 fixed = fix_alignment(regs);
1193
1194         if (fixed == 1) {
1195                 regs->nip += 4; /* skip over emulated instruction */
1196                 emulate_single_step(regs);
1197                 goto bail;
1198         }
1199
1200         /* Operand address was bad */
1201         if (fixed == -EFAULT) {
1202                 sig = SIGSEGV;
1203                 code = SEGV_ACCERR;
1204         } else {
1205                 sig = SIGBUS;
1206                 code = BUS_ADRALN;
1207         }
1208         if (user_mode(regs))
1209                 _exception(sig, regs, code, regs->dar);
1210         else
1211                 bad_page_fault(regs, regs->dar, sig);
1212
1213 bail:
1214         exception_exit(prev_state);
1215 }
1216
1217 void slb_miss_bad_addr(struct pt_regs *regs)
1218 {
1219         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
1220
1221         if (user_mode(regs))
1222                 _exception(SIGSEGV, regs, SEGV_BNDERR, regs->dar);
1223         else
1224                 bad_page_fault(regs, regs->dar, SIGSEGV);
1225
1226         exception_exit(prev_state);
1227 }
1228
1229 void StackOverflow(struct pt_regs *regs)
1230 {
1231         printk(KERN_CRIT "Kernel stack overflow in process %p, r1=%lx\n",
1232                current, regs->gpr[1]);
1233         debugger(regs);
1234         show_regs(regs);
1235         panic("kernel stack overflow");
1236 }
1237
1238 void nonrecoverable_exception(struct pt_regs *regs)
1239 {
1240         printk(KERN_ERR "Non-recoverable exception at PC=%lx MSR=%lx\n",
1241                regs->nip, regs->msr);
1242         debugger(regs);
1243         die("nonrecoverable exception", regs, SIGKILL);
1244 }
1245
1246 void kernel_fp_unavailable_exception(struct pt_regs *regs)
1247 {
1248         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
1249
1250         printk(KERN_EMERG "Unrecoverable FP Unavailable Exception "
1251                           "%lx at %lx\n", regs->trap, regs->nip);
1252         die("Unrecoverable FP Unavailable Exception", regs, SIGABRT);
1253
1254         exception_exit(prev_state);
1255 }
1256
1257 void altivec_unavailable_exception(struct pt_regs *regs)
1258 {
1259         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
1260
1261         if (user_mode(regs)) {
1262                 /* A user program has executed an altivec instruction,
1263                    but this kernel doesn't support altivec. */
1264                 _exception(SIGILL, regs, ILL_ILLOPC, regs->nip);
1265                 goto bail;
1266         }
1267
1268         printk(KERN_EMERG "Unrecoverable VMX/Altivec Unavailable Exception "
1269                         "%lx at %lx\n", regs->trap, regs->nip);
1270         die("Unrecoverable VMX/Altivec Unavailable Exception", regs, SIGABRT);
1271
1272 bail:
1273         exception_exit(prev_state);
1274 }
1275
1276 void vsx_unavailable_exception(struct pt_regs *regs)
1277 {
1278         if (user_mode(regs)) {
1279                 /* A user program has executed an vsx instruction,
1280                    but this kernel doesn't support vsx. */
1281                 _exception(SIGILL, regs, ILL_ILLOPC, regs->nip);
1282                 return;
1283         }
1284
1285         printk(KERN_EMERG "Unrecoverable VSX Unavailable Exception "
1286                         "%lx at %lx\n", regs->trap, regs->nip);
1287         die("Unrecoverable VSX Unavailable Exception", regs, SIGABRT);
1288 }
1289
1290 #ifdef CONFIG_PPC64
1291 static void tm_unavailable(struct pt_regs *regs)
1292 {
1293 #ifdef CONFIG_PPC_TRANSACTIONAL_MEM
1294         if (user_mode(regs)) {
1295                 current->thread.load_tm++;
1296                 regs->msr |= MSR_TM;
1297                 tm_enable();
1298                 tm_restore_sprs(&current->thread);
1299                 return;
1300         }
1301 #endif
1302         pr_emerg("Unrecoverable TM Unavailable Exception "
1303                         "%lx at %lx\n", regs->trap, regs->nip);
1304         die("Unrecoverable TM Unavailable Exception", regs, SIGABRT);
1305 }
1306
1307 void facility_unavailable_exception(struct pt_regs *regs)
1308 {
1309         static char *facility_strings[] = {
1310                 [FSCR_FP_LG] = "FPU",
1311                 [FSCR_VECVSX_LG] = "VMX/VSX",
1312                 [FSCR_DSCR_LG] = "DSCR",
1313                 [FSCR_PM_LG] = "PMU SPRs",
1314                 [FSCR_BHRB_LG] = "BHRB",
1315                 [FSCR_TM_LG] = "TM",
1316                 [FSCR_EBB_LG] = "EBB",
1317                 [FSCR_TAR_LG] = "TAR",
1318                 [FSCR_MSGP_LG] = "MSGP",
1319                 [FSCR_SCV_LG] = "SCV",
1320         };
1321         char *facility = "unknown";
1322         u64 value;
1323         u32 instword, rd;
1324         u8 status;
1325         bool hv;
1326
1327         hv = (regs->trap == 0xf80);
1328         if (hv)
1329                 value = mfspr(SPRN_HFSCR);
1330         else
1331                 value = mfspr(SPRN_FSCR);
1332
1333         status = value >> 56;
1334         if (status == FSCR_DSCR_LG) {
1335                 /*
1336                  * User is accessing the DSCR register using the problem
1337                  * state only SPR number (0x03) either through a mfspr or
1338                  * a mtspr instruction. If it is a write attempt through
1339                  * a mtspr, then we set the inherit bit. This also allows
1340                  * the user to write or read the register directly in the
1341                  * future by setting via the FSCR DSCR bit. But in case it
1342                  * is a read DSCR attempt through a mfspr instruction, we
1343                  * just emulate the instruction instead. This code path will
1344                  * always emulate all the mfspr instructions till the user
1345                  * has attempted at least one mtspr instruction. This way it
1346                  * preserves the same behaviour when the user is accessing
1347                  * the DSCR through privilege level only SPR number (0x11)
1348                  * which is emulated through illegal instruction exception.
1349                  * We always leave HFSCR DSCR set.
1350                  */
1351                 if (get_user(instword, (u32 __user *)(regs->nip))) {
1352                         pr_err("Failed to fetch the user instruction\n");
1353                         return;
1354                 }
1355
1356                 /* Write into DSCR (mtspr 0x03, RS) */
1357                 if ((instword & PPC_INST_MTSPR_DSCR_USER_MASK)
1358                                 == PPC_INST_MTSPR_DSCR_USER) {
1359                         rd = (instword >> 21) & 0x1f;
1360                         current->thread.dscr = regs->gpr[rd];
1361                         current->thread.dscr_inherit = 1;
1362                         current->thread.fscr |= FSCR_DSCR;
1363                         mtspr(SPRN_FSCR, current->thread.fscr);
1364                 }
1365
1366                 /* Read from DSCR (mfspr RT, 0x03) */
1367                 if ((instword & PPC_INST_MFSPR_DSCR_USER_MASK)
1368                                 == PPC_INST_MFSPR_DSCR_USER) {
1369                         if (emulate_instruction(regs)) {
1370                                 pr_err("DSCR based mfspr emulation failed\n");
1371                                 return;
1372                         }
1373                         regs->nip += 4;
1374                         emulate_single_step(regs);
1375                 }
1376                 return;
1377         }
1378
1379         if (status == FSCR_TM_LG) {
1380                 /*
1381                  * If we're here then the hardware is TM aware because it
1382                  * generated an exception with FSRM_TM set.
1383                  *
1384                  * If cpu_has_feature(CPU_FTR_TM) is false, then either firmware
1385                  * told us not to do TM, or the kernel is not built with TM
1386                  * support.
1387                  *
1388                  * If both of those things are true, then userspace can spam the
1389                  * console by triggering the printk() below just by continually
1390                  * doing tbegin (or any TM instruction). So in that case just
1391                  * send the process a SIGILL immediately.
1392                  */
1393                 if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_TM))
1394                         goto out;
1395
1396                 tm_unavailable(regs);
1397                 return;
1398         }
1399
1400         if ((hv || status >= 2) &&
1401             (status < ARRAY_SIZE(facility_strings)) &&
1402             facility_strings[status])
1403                 facility = facility_strings[status];
1404
1405         /* We restore the interrupt state now */
1406         if (!arch_irq_disabled_regs(regs))
1407                 local_irq_enable();
1408
1409         pr_err_ratelimited("%sFacility '%s' unavailable (%d), exception at 0x%lx, MSR=%lx\n",
1410                 hv ? "Hypervisor " : "", facility, status, regs->nip, regs->msr);
1411
1412 out:
1413         if (user_mode(regs)) {
1414                 _exception(SIGILL, regs, ILL_ILLOPC, regs->nip);
1415                 return;
1416         }
1417
1418         die("Unexpected facility unavailable exception", regs, SIGABRT);
1419 }
1420 #endif
1421
1422 #ifdef CONFIG_PPC_TRANSACTIONAL_MEM
1423
1424 void fp_unavailable_tm(struct pt_regs *regs)
1425 {
1426         /* Note:  This does not handle any kind of FP laziness. */
1427
1428         TM_DEBUG("FP Unavailable trap whilst transactional at 0x%lx, MSR=%lx\n",
1429                  regs->nip, regs->msr);
1430
1431         /* We can only have got here if the task started using FP after
1432          * beginning the transaction.  So, the transactional regs are just a
1433          * copy of the checkpointed ones.  But, we still need to recheckpoint
1434          * as we're enabling FP for the process; it will return, abort the
1435          * transaction, and probably retry but now with FP enabled.  So the
1436          * checkpointed FP registers need to be loaded.
1437          */
1438         tm_reclaim_current(TM_CAUSE_FAC_UNAV);
1439         /* Reclaim didn't save out any FPRs to transact_fprs. */
1440
1441         /* Enable FP for the task: */
1442         regs->msr |= (MSR_FP | current->thread.fpexc_mode);
1443
1444         /* This loads and recheckpoints the FP registers from
1445          * thread.fpr[].  They will remain in registers after the
1446          * checkpoint so we don't need to reload them after.
1447          * If VMX is in use, the VRs now hold checkpointed values,
1448          * so we don't want to load the VRs from the thread_struct.
1449          */
1450         tm_recheckpoint(&current->thread, MSR_FP);
1451
1452         /* If VMX is in use, get the transactional values back */
1453         if (regs->msr & MSR_VEC) {
1454                 msr_check_and_set(MSR_VEC);
1455                 load_vr_state(&current->thread.vr_state);
1456                 /* At this point all the VSX state is loaded, so enable it */
1457                 regs->msr |= MSR_VSX;
1458         }
1459 }
1460
1461 void altivec_unavailable_tm(struct pt_regs *regs)
1462 {
1463         /* See the comments in fp_unavailable_tm().  This function operates
1464          * the same way.
1465          */
1466
1467         TM_DEBUG("Vector Unavailable trap whilst transactional at 0x%lx,"
1468                  "MSR=%lx\n",
1469                  regs->nip, regs->msr);
1470         tm_reclaim_current(TM_CAUSE_FAC_UNAV);
1471         regs->msr |= MSR_VEC;
1472         tm_recheckpoint(&current->thread, MSR_VEC);
1473         current->thread.used_vr = 1;
1474
1475         if (regs->msr & MSR_FP) {
1476                 msr_check_and_set(MSR_FP);
1477                 load_fp_state(&current->thread.fp_state);
1478                 regs->msr |= MSR_VSX;
1479         }
1480 }
1481
1482 void vsx_unavailable_tm(struct pt_regs *regs)
1483 {
1484         unsigned long orig_msr = regs->msr;
1485
1486         /* See the comments in fp_unavailable_tm().  This works similarly,
1487          * though we're loading both FP and VEC registers in here.
1488          *
1489          * If FP isn't in use, load FP regs.  If VEC isn't in use, load VEC
1490          * regs.  Either way, set MSR_VSX.
1491          */
1492
1493         TM_DEBUG("VSX Unavailable trap whilst transactional at 0x%lx,"
1494                  "MSR=%lx\n",
1495                  regs->nip, regs->msr);
1496
1497         current->thread.used_vsr = 1;
1498
1499         /* If FP and VMX are already loaded, we have all the state we need */
1500         if ((orig_msr & (MSR_FP | MSR_VEC)) == (MSR_FP | MSR_VEC)) {
1501                 regs->msr |= MSR_VSX;
1502                 return;
1503         }
1504
1505         /* This reclaims FP and/or VR regs if they're already enabled */
1506         tm_reclaim_current(TM_CAUSE_FAC_UNAV);
1507
1508         regs->msr |= MSR_VEC | MSR_FP | current->thread.fpexc_mode |
1509                 MSR_VSX;
1510
1511         /* This loads & recheckpoints FP and VRs; but we have
1512          * to be sure not to overwrite previously-valid state.
1513          */
1514         tm_recheckpoint(&current->thread, regs->msr & ~orig_msr);
1515
1516         msr_check_and_set(orig_msr & (MSR_FP | MSR_VEC));
1517
1518         if (orig_msr & MSR_FP)
1519                 load_fp_state(&current->thread.fp_state);
1520         if (orig_msr & MSR_VEC)
1521                 load_vr_state(&current->thread.vr_state);
1522 }
1523 #endif /* CONFIG_PPC_TRANSACTIONAL_MEM */
1524
1525 void performance_monitor_exception(struct pt_regs *regs)
1526 {
1527         __this_cpu_inc(irq_stat.pmu_irqs);
1528
1529         perf_irq(regs);
1530 }
1531
1532 #ifdef CONFIG_PPC_ADV_DEBUG_REGS
1533 static void handle_debug(struct pt_regs *regs, unsigned long debug_status)
1534 {
1535         int changed = 0;
1536         /*
1537          * Determine the cause of the debug event, clear the
1538          * event flags and send a trap to the handler. Torez
1539          */
1540         if (debug_status & (DBSR_DAC1R | DBSR_DAC1W)) {
1541                 dbcr_dac(current) &= ~(DBCR_DAC1R | DBCR_DAC1W);
1542 #ifdef CONFIG_PPC_ADV_DEBUG_DAC_RANGE
1543                 current->thread.debug.dbcr2 &= ~DBCR2_DAC12MODE;
1544 #endif
1545                 do_send_trap(regs, mfspr(SPRN_DAC1), debug_status, TRAP_HWBKPT,
1546                              5);
1547                 changed |= 0x01;
1548         }  else if (debug_status & (DBSR_DAC2R | DBSR_DAC2W)) {
1549                 dbcr_dac(current) &= ~(DBCR_DAC2R | DBCR_DAC2W);
1550                 do_send_trap(regs, mfspr(SPRN_DAC2), debug_status, TRAP_HWBKPT,
1551                              6);
1552                 changed |= 0x01;
1553         }  else if (debug_status & DBSR_IAC1) {
1554                 current->thread.debug.dbcr0 &= ~DBCR0_IAC1;
1555                 dbcr_iac_range(current) &= ~DBCR_IAC12MODE;
1556                 do_send_trap(regs, mfspr(SPRN_IAC1), debug_status, TRAP_HWBKPT,
1557                              1);
1558                 changed |= 0x01;
1559         }  else if (debug_status & DBSR_IAC2) {
1560                 current->thread.debug.dbcr0 &= ~DBCR0_IAC2;
1561                 do_send_trap(regs, mfspr(SPRN_IAC2), debug_status, TRAP_HWBKPT,
1562                              2);
1563                 changed |= 0x01;
1564         }  else if (debug_status & DBSR_IAC3) {
1565                 current->thread.debug.dbcr0 &= ~DBCR0_IAC3;
1566                 dbcr_iac_range(current) &= ~DBCR_IAC34MODE;
1567                 do_send_trap(regs, mfspr(SPRN_IAC3), debug_status, TRAP_HWBKPT,
1568                              3);
1569                 changed |= 0x01;
1570         }  else if (debug_status & DBSR_IAC4) {
1571                 current->thread.debug.dbcr0 &= ~DBCR0_IAC4;
1572                 do_send_trap(regs, mfspr(SPRN_IAC4), debug_status, TRAP_HWBKPT,
1573                              4);
1574                 changed |= 0x01;
1575         }
1576         /*
1577          * At the point this routine was called, the MSR(DE) was turned off.
1578          * Check all other debug flags and see if that bit needs to be turned
1579          * back on or not.
1580          */
1581         if (DBCR_ACTIVE_EVENTS(current->thread.debug.dbcr0,
1582                                current->thread.debug.dbcr1))
1583                 regs->msr |= MSR_DE;
1584         else
1585                 /* Make sure the IDM flag is off */
1586                 current->thread.debug.dbcr0 &= ~DBCR0_IDM;
1587
1588         if (changed & 0x01)
1589                 mtspr(SPRN_DBCR0, current->thread.debug.dbcr0);
1590 }
1591
1592 void DebugException(struct pt_regs *regs, unsigned long debug_status)
1593 {
1594         current->thread.debug.dbsr = debug_status;
1595
1596         /* Hack alert: On BookE, Branch Taken stops on the branch itself, while
1597          * on server, it stops on the target of the branch. In order to simulate
1598          * the server behaviour, we thus restart right away with a single step
1599          * instead of stopping here when hitting a BT
1600          */
1601         if (debug_status & DBSR_BT) {
1602                 regs->msr &= ~MSR_DE;
1603
1604                 /* Disable BT */
1605                 mtspr(SPRN_DBCR0, mfspr(SPRN_DBCR0) & ~DBCR0_BT);
1606                 /* Clear the BT event */
1607                 mtspr(SPRN_DBSR, DBSR_BT);
1608
1609                 /* Do the single step trick only when coming from userspace */
1610                 if (user_mode(regs)) {
1611                         current->thread.debug.dbcr0 &= ~DBCR0_BT;
1612                         current->thread.debug.dbcr0 |= DBCR0_IDM | DBCR0_IC;
1613                         regs->msr |= MSR_DE;
1614                         return;
1615                 }
1616
1617                 if (kprobe_post_handler(regs))
1618                         return;
1619
1620                 if (notify_die(DIE_SSTEP, "block_step", regs, 5,
1621                                5, SIGTRAP) == NOTIFY_STOP) {
1622                         return;
1623                 }
1624                 if (debugger_sstep(regs))
1625                         return;
1626         } else if (debug_status & DBSR_IC) {    /* Instruction complete */
1627                 regs->msr &= ~MSR_DE;
1628
1629                 /* Disable instruction completion */
1630                 mtspr(SPRN_DBCR0, mfspr(SPRN_DBCR0) & ~DBCR0_IC);
1631                 /* Clear the instruction completion event */
1632                 mtspr(SPRN_DBSR, DBSR_IC);
1633
1634                 if (kprobe_post_handler(regs))
1635                         return;
1636
1637                 if (notify_die(DIE_SSTEP, "single_step", regs, 5,
1638                                5, SIGTRAP) == NOTIFY_STOP) {
1639                         return;
1640                 }
1641
1642                 if (debugger_sstep(regs))
1643                         return;
1644
1645                 if (user_mode(regs)) {
1646                         current->thread.debug.dbcr0 &= ~DBCR0_IC;
1647                         if (DBCR_ACTIVE_EVENTS(current->thread.debug.dbcr0,
1648                                                current->thread.debug.dbcr1))
1649                                 regs->msr |= MSR_DE;
1650                         else
1651                                 /* Make sure the IDM bit is off */
1652                                 current->thread.debug.dbcr0 &= ~DBCR0_IDM;
1653                 }
1654
1655                 _exception(SIGTRAP, regs, TRAP_TRACE, regs->nip);
1656         } else
1657                 handle_debug(regs, debug_status);
1658 }
1659 NOKPROBE_SYMBOL(DebugException);
1660 #endif /* CONFIG_PPC_ADV_DEBUG_REGS */
1661
1662 #if !defined(CONFIG_TAU_INT)
1663 void TAUException(struct pt_regs *regs)
1664 {
1665         printk("TAU trap at PC: %lx, MSR: %lx, vector=%lx    %s\n",
1666                regs->nip, regs->msr, regs->trap, print_tainted());
1667 }
1668 #endif /* CONFIG_INT_TAU */
1669
1670 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
1671 void altivec_assist_exception(struct pt_regs *regs)
1672 {
1673         int err;
1674
1675         if (!user_mode(regs)) {
1676                 printk(KERN_EMERG "VMX/Altivec assist exception in kernel mode"
1677                        " at %lx\n", regs->nip);
1678                 die("Kernel VMX/Altivec assist exception", regs, SIGILL);
1679         }
1680
1681         flush_altivec_to_thread(current);
1682
1683         PPC_WARN_EMULATED(altivec, regs);
1684         err = emulate_altivec(regs);
1685         if (err == 0) {
1686                 regs->nip += 4;         /* skip emulated instruction */
1687                 emulate_single_step(regs);
1688                 return;
1689         }
1690
1691         if (err == -EFAULT) {
1692                 /* got an error reading the instruction */
1693                 _exception(SIGSEGV, regs, SEGV_ACCERR, regs->nip);
1694         } else {
1695                 /* didn't recognize the instruction */
1696                 /* XXX quick hack for now: set the non-Java bit in the VSCR */
1697                 printk_ratelimited(KERN_ERR "Unrecognized altivec instruction "
1698                                    "in %s at %lx\n", current->comm, regs->nip);
1699                 current->thread.vr_state.vscr.u[3] |= 0x10000;
1700         }
1701 }
1702 #endif /* CONFIG_ALTIVEC */
1703
1704 #ifdef CONFIG_FSL_BOOKE
1705 void CacheLockingException(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
1706                            unsigned long error_code)
1707 {
1708         /* We treat cache locking instructions from the user
1709          * as priv ops, in the future we could try to do
1710          * something smarter
1711          */
1712         if (error_code & (ESR_DLK|ESR_ILK))
1713                 _exception(SIGILL, regs, ILL_PRVOPC, regs->nip);
1714         return;
1715 }
1716 #endif /* CONFIG_FSL_BOOKE */
1717
1718 #ifdef CONFIG_SPE
1719 void SPEFloatingPointException(struct pt_regs *regs)
1720 {
1721         extern int do_spe_mathemu(struct pt_regs *regs);
1722         unsigned long spefscr;
1723         int fpexc_mode;
1724         int code = 0;
1725         int err;
1726
1727         flush_spe_to_thread(current);
1728
1729         spefscr = current->thread.spefscr;
1730         fpexc_mode = current->thread.fpexc_mode;
1731
1732         if ((spefscr & SPEFSCR_FOVF) && (fpexc_mode & PR_FP_EXC_OVF)) {
1733                 code = FPE_FLTOVF;
1734         }
1735         else if ((spefscr & SPEFSCR_FUNF) && (fpexc_mode & PR_FP_EXC_UND)) {
1736                 code = FPE_FLTUND;
1737         }
1738         else if ((spefscr & SPEFSCR_FDBZ) && (fpexc_mode & PR_FP_EXC_DIV))
1739                 code = FPE_FLTDIV;
1740         else if ((spefscr & SPEFSCR_FINV) && (fpexc_mode & PR_FP_EXC_INV)) {
1741                 code = FPE_FLTINV;
1742         }
1743         else if ((spefscr & (SPEFSCR_FG | SPEFSCR_FX)) && (fpexc_mode & PR_FP_EXC_RES))
1744                 code = FPE_FLTRES;
1745
1746         err = do_spe_mathemu(regs);
1747         if (err == 0) {
1748                 regs->nip += 4;         /* skip emulated instruction */
1749                 emulate_single_step(regs);
1750                 return;
1751         }
1752
1753         if (err == -EFAULT) {
1754                 /* got an error reading the instruction */
1755                 _exception(SIGSEGV, regs, SEGV_ACCERR, regs->nip);
1756         } else if (err == -EINVAL) {
1757                 /* didn't recognize the instruction */
1758                 printk(KERN_ERR "unrecognized spe instruction "
1759                        "in %s at %lx\n", current->comm, regs->nip);
1760         } else {
1761                 _exception(SIGFPE, regs, code, regs->nip);
1762         }
1763
1764         return;
1765 }
1766
1767 void SPEFloatingPointRoundException(struct pt_regs *regs)
1768 {
1769         extern int speround_handler(struct pt_regs *regs);
1770         int err;
1771
1772         preempt_disable();
1773         if (regs->msr & MSR_SPE)
1774                 giveup_spe(current);
1775         preempt_enable();
1776
1777         regs->nip -= 4;
1778         err = speround_handler(regs);
1779         if (err == 0) {
1780                 regs->nip += 4;         /* skip emulated instruction */
1781                 emulate_single_step(regs);
1782                 return;
1783         }
1784
1785         if (err == -EFAULT) {
1786                 /* got an error reading the instruction */
1787                 _exception(SIGSEGV, regs, SEGV_ACCERR, regs->nip);
1788         } else if (err == -EINVAL) {
1789                 /* didn't recognize the instruction */
1790                 printk(KERN_ERR "unrecognized spe instruction "
1791                        "in %s at %lx\n", current->comm, regs->nip);
1792         } else {
1793                 _exception(SIGFPE, regs, 0, regs->nip);
1794                 return;
1795         }
1796 }
1797 #endif
1798
1799 /*
1800  * We enter here if we get an unrecoverable exception, that is, one
1801  * that happened at a point where the RI (recoverable interrupt) bit
1802  * in the MSR is 0.  This indicates that SRR0/1 are live, and that
1803  * we therefore lost state by taking this exception.
1804  */
1805 void unrecoverable_exception(struct pt_regs *regs)
1806 {
1807         printk(KERN_EMERG "Unrecoverable exception %lx at %lx\n",
1808                regs->trap, regs->nip);
1809         die("Unrecoverable exception", regs, SIGABRT);
1810 }
1811 NOKPROBE_SYMBOL(unrecoverable_exception);
1812
1813 #if defined(CONFIG_BOOKE_WDT) || defined(CONFIG_40x)
1814 /*
1815  * Default handler for a Watchdog exception,
1816  * spins until a reboot occurs
1817  */
1818 void __attribute__ ((weak)) WatchdogHandler(struct pt_regs *regs)
1819 {
1820         /* Generic WatchdogHandler, implement your own */
1821         mtspr(SPRN_TCR, mfspr(SPRN_TCR)&(~TCR_WIE));
1822         return;
1823 }
1824
1825 void WatchdogException(struct pt_regs *regs)
1826 {
1827         printk (KERN_EMERG "PowerPC Book-E Watchdog Exception\n");
1828         WatchdogHandler(regs);
1829 }
1830 #endif
1831
1832 /*
1833  * We enter here if we discover during exception entry that we are
1834  * running in supervisor mode with a userspace value in the stack pointer.
1835  */
1836 void kernel_bad_stack(struct pt_regs *regs)
1837 {
1838         printk(KERN_EMERG "Bad kernel stack pointer %lx at %lx\n",
1839                regs->gpr[1], regs->nip);
1840         die("Bad kernel stack pointer", regs, SIGABRT);
1841 }
1842 NOKPROBE_SYMBOL(kernel_bad_stack);
1843
1844 void __init trap_init(void)
1845 {
1846 }
1847
1848
1849 #ifdef CONFIG_PPC_EMULATED_STATS
1850
1851 #define WARN_EMULATED_SETUP(type)       .type = { .name = #type }
1852
1853 struct ppc_emulated ppc_emulated = {
1854 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
1855         WARN_EMULATED_SETUP(altivec),
1856 #endif
1857         WARN_EMULATED_SETUP(dcba),
1858         WARN_EMULATED_SETUP(dcbz),
1859         WARN_EMULATED_SETUP(fp_pair),
1860         WARN_EMULATED_SETUP(isel),
1861         WARN_EMULATED_SETUP(mcrxr),
1862         WARN_EMULATED_SETUP(mfpvr),
1863         WARN_EMULATED_SETUP(multiple),
1864         WARN_EMULATED_SETUP(popcntb),
1865         WARN_EMULATED_SETUP(spe),
1866         WARN_EMULATED_SETUP(string),
1867         WARN_EMULATED_SETUP(sync),
1868         WARN_EMULATED_SETUP(unaligned),
1869 #ifdef CONFIG_MATH_EMULATION
1870         WARN_EMULATED_SETUP(math),
1871 #endif
1872 #ifdef CONFIG_VSX
1873         WARN_EMULATED_SETUP(vsx),
1874 #endif
1875 #ifdef CONFIG_PPC64
1876         WARN_EMULATED_SETUP(mfdscr),
1877         WARN_EMULATED_SETUP(mtdscr),
1878         WARN_EMULATED_SETUP(lq_stq),
1879 #endif
1880 };
1881
1882 u32 ppc_warn_emulated;
1883
1884 void ppc_warn_emulated_print(const char *type)
1885 {
1886         pr_warn_ratelimited("%s used emulated %s instruction\n", current->comm,
1887                             type);
1888 }
1889
1890 static int __init ppc_warn_emulated_init(void)
1891 {
1892         struct dentry *dir, *d;
1893         unsigned int i;
1894         struct ppc_emulated_entry *entries = (void *)&ppc_emulated;
1895
1896         if (!powerpc_debugfs_root)
1897                 return -ENODEV;
1898
1899         dir = debugfs_create_dir("emulated_instructions",
1900                                  powerpc_debugfs_root);
1901         if (!dir)
1902                 return -ENOMEM;
1903
1904         d = debugfs_create_u32("do_warn", S_IRUGO | S_IWUSR, dir,
1905                                &ppc_warn_emulated);
1906         if (!d)
1907                 goto fail;
1908
1909         for (i = 0; i < sizeof(ppc_emulated)/sizeof(*entries); i++) {
1910                 d = debugfs_create_u32(entries[i].name, S_IRUGO | S_IWUSR, dir,
1911                                        (u32 *)&entries[i].val.counter);
1912                 if (!d)
1913                         goto fail;
1914         }
1915
1916         return 0;
1917
1918 fail:
1919         debugfs_remove_recursive(dir);
1920         return -ENOMEM;
1921 }
1922
1923 device_initcall(ppc_warn_emulated_init);
1924
1925 #endif /* CONFIG_PPC_EMULATED_STATS */