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_BRKPT, (void __user *)regs->pc);
 242 }
 243
 244 asmlinkage void do_unaligned_access(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 245 {
 246         if (user_mode(regs)) {
 247                 /* Send a SIGBUS */
 248                 force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRALN, (void __user *)address);
 249         } else {
 250                 printk("KERNEL: Unaligned Access 0x%.8lx\n", address);
 251                 show_registers(regs);
 252                 die("Die:", regs, address);
 253         }
 254
 255 }
 256
 257 asmlinkage void do_bus_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 258 {
 259         if (user_mode(regs)) {
 260                 /* Send a SIGBUS */
 261                 force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, (void __user *)address);
 262         } else {                /* Kernel mode */
 263                 printk("KERNEL: Bus error (SIGBUS) 0x%.8lx\n", address);
 264                 show_registers(regs);
 265                 die("Die:", regs, address);
 266         }
 267 }
 268
 269 static inline int in_delay_slot(struct pt_regs *regs)
 270 {
 271 #ifdef CONFIG_OPENRISC_NO_SPR_SR_DSX
 272         /* No delay slot flag, do the old way */
 273         unsigned int op, insn;
 274
 275         insn = *((unsigned int *)regs->pc);
 276         op = insn >> 26;
 277         switch (op) {
 278         case 0x00: /* l.j */
 279         case 0x01: /* l.jal */
 280         case 0x03: /* l.bnf */
 281         case 0x04: /* l.bf */
 282         case 0x11: /* l.jr */
 283         case 0x12: /* l.jalr */
 284                 return 1;
 285         default:
 286                 return 0;
 287         }
 288 #else
 289         return mfspr(SPR_SR) & SPR_SR_DSX;
 290 #endif
 291 }
 292
 293 static inline void adjust_pc(struct pt_regs *regs, unsigned long address)
 294 {
 295         int displacement;
 296         unsigned int rb, op, jmp;
 297
 298         if (unlikely(in_delay_slot(regs))) {
 299                 /* In delay slot, instruction at pc is a branch, simulate it */
 300                 jmp = *((unsigned int *)regs->pc);
 301
 302                 displacement = sign_extend32(((jmp) & 0x3ffffff) << 2, 27);
 303                 rb = (jmp & 0x0000ffff) >> 11;
 304                 op = jmp >> 26;
 305
 306                 switch (op) {
 307                 case 0x00: /* l.j */
 308                         regs->pc += displacement;
 309                         return;
 310                 case 0x01: /* l.jal */
 311                         regs->pc += displacement;
 312                         regs->gpr[9] = regs->pc + 8;
 313                         return;
 314                 case 0x03: /* l.bnf */
 315                         if (regs->sr & SPR_SR_F)
 316                                 regs->pc += 8;
 317                         else
 318                                 regs->pc += displacement;
 319                         return;
 320                 case 0x04: /* l.bf */
 321                         if (regs->sr & SPR_SR_F)
 322                                 regs->pc += displacement;
 323                         else
 324                                 regs->pc += 8;
 325                         return;
 326                 case 0x11: /* l.jr */
 327                         regs->pc = regs->gpr[rb];
 328                         return;
 329                 case 0x12: /* l.jalr */
 330                         regs->pc = regs->gpr[rb];
 331                         regs->gpr[9] = regs->pc + 8;
 332                         return;
 333                 default:
 334                         break;
 335                 }
 336         } else {
 337                 regs->pc += 4;
 338         }
 339 }
 340
 341 static inline void simulate_lwa(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
 342                                 unsigned int insn)
 343 {
 344         unsigned int ra, rd;
 345         unsigned long value;
 346         unsigned long orig_pc;
 347         long imm;
 348
 349         const struct exception_table_entry *entry;
 350
 351         orig_pc = regs->pc;
 352         adjust_pc(regs, address);
 353
 354         ra = (insn >> 16) & 0x1f;
 355         rd = (insn >> 21) & 0x1f;
 356         imm = (short)insn;
 357         lwa_addr = (unsigned long __user *)(regs->gpr[ra] + imm);
 358
 359         if ((unsigned long)lwa_addr & 0x3) {
 360                 do_unaligned_access(regs, address);
 361                 return;
 362         }
 363
 364         if (get_user(value, lwa_addr)) {
 365                 if (user_mode(regs)) {
 366                         force_sig(SIGSEGV);
 367                         return;
 368                 }
 369
 370                 if ((entry = search_exception_tables(orig_pc))) {
 371                         regs->pc = entry->fixup;
 372                         return;
 373                 }
 374
 375                 /* kernel access in kernel space, load it directly */
 376                 value = *((unsigned long *)lwa_addr);
 377         }
 378
 379         lwa_flag = 1;
 380         regs->gpr[rd] = value;
 381 }
 382
 383 static inline void simulate_swa(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
 384                                 unsigned int insn)
 385 {
 386         unsigned long __user *vaddr;
 387         unsigned long orig_pc;
 388         unsigned int ra, rb;
 389         long imm;
 390
 391         const struct exception_table_entry *entry;
 392
 393         orig_pc = regs->pc;
 394         adjust_pc(regs, address);
 395
 396         ra = (insn >> 16) & 0x1f;
 397         rb = (insn >> 11) & 0x1f;
 398         imm = (short)(((insn & 0x2200000) >> 10) | (insn & 0x7ff));
 399         vaddr = (unsigned long __user *)(regs->gpr[ra] + imm);
 400
 401         if (!lwa_flag || vaddr != lwa_addr) {
 402                 regs->sr &= ~SPR_SR_F;
 403                 return;
 404         }
 405
 406         if ((unsigned long)vaddr & 0x3) {
 407                 do_unaligned_access(regs, address);
 408                 return;
 409         }
 410
 411         if (put_user(regs->gpr[rb], vaddr)) {
 412                 if (user_mode(regs)) {
 413                         force_sig(SIGSEGV);
 414                         return;
 415                 }
 416
 417                 if ((entry = search_exception_tables(orig_pc))) {
 418                         regs->pc = entry->fixup;
 419                         return;
 420                 }
 421
 422                 /* kernel access in kernel space, store it directly */
 423                 *((unsigned long *)vaddr) = regs->gpr[rb];
 424         }
 425
 426         lwa_flag = 0;
 427         regs->sr |= SPR_SR_F;
 428 }
 429
 430 #define INSN_LWA        0x1b
 431 #define INSN_SWA        0x33
 432
 433 asmlinkage void do_illegal_instruction(struct pt_regs *regs,
 434                                        unsigned long address)
 435 {
 436         unsigned int op;
 437         unsigned int insn = *((unsigned int *)address);
 438
 439         op = insn >> 26;
 440
 441         switch (op) {
 442         case INSN_LWA:
 443                 simulate_lwa(regs, address, insn);
 444                 return;
 445
 446         case INSN_SWA:
 447                 simulate_swa(regs, address, insn);
 448                 return;
 449
 450         default:
 451                 break;
 452         }
 453
 454         if (user_mode(regs)) {
 455                 /* Send a SIGILL */
 456                 force_sig_fault(SIGILL, ILL_ILLOPC, (void __user *)address);
 457         } else {                /* Kernel mode */
 458                 printk("KERNEL: Illegal instruction (SIGILL) 0x%.8lx\n",
 459                        address);
 460                 show_registers(regs);
 461                 die("Die:", regs, address);
 462         }
 463 }