sys/arm/arm/trap.c

   1 /*      $NetBSD: fault.c,v 1.45 2003/11/20 14:44:36 scw Exp $   */
   2
   3 /*-
   4  * Copyright 2004 Olivier Houchard
   5  * Copyright 2003 Wasabi Systems, Inc.
   6  * All rights reserved.
   7  *
   8  * Written by Steve C. Woodford for Wasabi Systems, Inc.
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  18  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  19  *    must display the following acknowledgement:
  20  *      This product includes software developed for the NetBSD Project by
  21  *      Wasabi Systems, Inc.
  22  * 4. The name of Wasabi Systems, Inc. may not be used to endorse
  23  *    or promote products derived from this software without specific prior
  24  *    written permission.
  25  *
  26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY WASABI SYSTEMS, INC. ``AS IS'' AND
  27  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
  28  * TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  29  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL WASABI SYSTEMS, INC
  30  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  31  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  32  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  33  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
  34  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  35  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  36  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  37  */
  38 /*-
  39  * Copyright (c) 1994-1997 Mark Brinicombe.
  40  * Copyright (c) 1994 Brini.
  41  * All rights reserved.
  42  *
  43  * This code is derived from software written for Brini by Mark Brinicombe
  44  *
  45  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  46  * modification, are permitted provided that the following conditions
  47  * are met:
  48  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  49  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  50  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  51  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  52  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  53  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  54  *    must display the following acknowledgement:
  55  *      This product includes software developed by Brini.
  56  * 4. The name of the company nor the name of the author may be used to
  57  *    endorse or promote products derived from this software without specific
  58  *    prior written permission.
  59  *
  60  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY BRINI ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED
  61  * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF
  62  * MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  63  * IN NO EVENT SHALL BRINI OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT,
  64  * INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
  65  * (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
  66  * SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  67  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  68  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  69  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  70  * SUCH DAMAGE.
  71  *
  72  * RiscBSD kernel project
  73  *
  74  * fault.c
  75  *
  76  * Fault handlers
  77  *
  78  * Created      : 28/11/94
  79  */
  80
  81
  82 #include "opt_ktrace.h"
  83
  84 #include <sys/cdefs.h>
  85 __FBSDID("$FreeBSD$");
  86
  87 #include <sys/param.h>
  88 #include <sys/bus.h>
  89 #include <sys/systm.h>
  90 #include <sys/proc.h>
  91 #include <sys/kernel.h>
  92 #include <sys/lock.h>
  93 #include <sys/mutex.h>
  94 #include <sys/syscall.h>
  95 #include <sys/sysent.h>
  96 #include <sys/signalvar.h>
  97 #include <sys/ktr.h>
  98 #ifdef KTRACE
  99 #include <sys/uio.h>
 100 #include <sys/ktrace.h>
 101 #endif
 102 #include <sys/ptrace.h>
 103 #include <sys/pioctl.h>
 104
 105 #include <vm/vm.h>
 106 #include <vm/pmap.h>
 107 #include <vm/vm_kern.h>
 108 #include <vm/vm_map.h>
 109 #include <vm/vm_extern.h>
 110
 111 #include <machine/cpuconf.h>
 112 #include <machine/vmparam.h>
 113 #include <machine/frame.h>
 114 #include <machine/cpu.h>
 115 #include <machine/intr.h>
 116 #include <machine/pcb.h>
 117 #include <machine/proc.h>
 118 #include <machine/swi.h>
 119
 120 #include <security/audit/audit.h>
 121
 122 #ifdef KDB
 123 #include <sys/kdb.h>
 124 #endif
 125
 126
 127 void swi_handler(struct trapframe *);
 128 void undefinedinstruction(struct trapframe *);
 129
 130 #include <machine/disassem.h>
 131 #include <machine/machdep.h>
 132
 133 extern char fusubailout[];
 134
 135 #ifdef DEBUG
 136 int last_fault_code;    /* For the benefit of pmap_fault_fixup() */
 137 #endif
 138
 139 #if defined(CPU_ARM7TDMI)
 140 /* These CPUs may need data/prefetch abort fixups */
 141 #define CPU_ABORT_FIXUP_REQUIRED
 142 #endif
 143
 144 struct ksig {
 145         int signb;
 146         u_long code;
 147 };
 148 struct data_abort {
 149         int (*func)(struct trapframe *, u_int, u_int, struct thread *,
 150             struct ksig *);
 151         const char *desc;
 152 };
 153
 154 static int dab_fatal(struct trapframe *, u_int, u_int, struct thread *,
 155     struct ksig *);
 156 static int dab_align(struct trapframe *, u_int, u_int, struct thread *,
 157     struct ksig *);
 158 static int dab_buserr(struct trapframe *, u_int, u_int, struct thread *,
 159     struct ksig *);
 160
 161 static const struct data_abort data_aborts[] = {
 162         {dab_fatal,     "Vector Exception"},
 163         {dab_align,     "Alignment Fault 1"},
 164         {dab_fatal,     "Terminal Exception"},
 165         {dab_align,     "Alignment Fault 3"},
 166         {dab_buserr,    "External Linefetch Abort (S)"},
 167         {NULL,          "Translation Fault (S)"},
 168 #if (ARM_MMU_V6 + ARM_MMU_V7) != 0
 169         {NULL,          "Translation Flag Fault"},
 170 #else
 171         {dab_buserr,    "External Linefetch Abort (P)"},
 172 #endif
 173         {NULL,          "Translation Fault (P)"},
 174         {dab_buserr,    "External Non-Linefetch Abort (S)"},
 175         {NULL,          "Domain Fault (S)"},
 176         {dab_buserr,    "External Non-Linefetch Abort (P)"},
 177         {NULL,          "Domain Fault (P)"},
 178         {dab_buserr,    "External Translation Abort (L1)"},
 179         {NULL,          "Permission Fault (S)"},
 180         {dab_buserr,    "External Translation Abort (L2)"},
 181         {NULL,          "Permission Fault (P)"}
 182 };
 183
 184 /* Determine if a fault came from user mode */
 185 #define TRAP_USERMODE(tf)       ((tf->tf_spsr & PSR_MODE) == PSR_USR32_MODE)
 186
 187 /* Determine if 'x' is a permission fault */
 188 #define IS_PERMISSION_FAULT(x)                                  \
 189         (((1 << ((x) & FAULT_TYPE_MASK)) &                      \
 190           ((1 << FAULT_PERM_P) | (1 << FAULT_PERM_S))) != 0)
 191
 192 static __inline void
 193 call_trapsignal(struct thread *td, int sig, u_long code)
 194 {
 195         ksiginfo_t ksi;
 196
 197         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 198         ksi.ksi_signo = sig;
 199         ksi.ksi_code = (int)code;
 200         trapsignal(td, &ksi);
 201 }
 202
 203 static __inline int
 204 data_abort_fixup(struct trapframe *tf, u_int fsr, u_int far, struct thread *td,
 205     struct ksig *ksig)
 206 {
 207 #ifdef CPU_ABORT_FIXUP_REQUIRED
 208         int error;
 209
 210         /* Call the cpu specific data abort fixup routine */
 211         error = cpu_dataabt_fixup(tf);
 212         if (__predict_true(error != ABORT_FIXUP_FAILED))
 213                 return (error);
 214
 215         /*
 216          * Oops, couldn't fix up the instruction
 217          */
 218         printf("data_abort_fixup: fixup for %s mode data abort failed.\n",
 219             TRAP_USERMODE(tf) ? "user" : "kernel");
 220         printf("pc = 0x%08x, opcode 0x%08x, insn = ", tf->tf_pc,
 221             *((u_int *)tf->tf_pc));
 222         disassemble(tf->tf_pc);
 223
 224         /* Die now if this happened in kernel mode */
 225         if (!TRAP_USERMODE(tf))
 226                 dab_fatal(tf, fsr, far, td, NULL, ksig);
 227
 228         return (error);
 229 #else
 230         return (ABORT_FIXUP_OK);
 231 #endif /* CPU_ABORT_FIXUP_REQUIRED */
 232 }
 233
 234 void
 235 data_abort_handler(struct trapframe *tf)
 236 {
 237         struct vm_map *map;
 238         struct pcb *pcb;
 239         struct thread *td;
 240         u_int user, far, fsr;
 241         vm_prot_t ftype;
 242         void *onfault;
 243         vm_offset_t va;
 244         int error = 0;
 245         struct ksig ksig;
 246         struct proc *p;
 247
 248
 249         /* Grab FAR/FSR before enabling interrupts */
 250         far = cpu_faultaddress();
 251         fsr = cpu_faultstatus();
 252 #if 0
 253         printf("data abort: fault address=%p (from pc=%p lr=%p)\n",
 254                (void*)far, (void*)tf->tf_pc, (void*)tf->tf_svc_lr);
 255 #endif
 256
 257         /* Update vmmeter statistics */
 258 #if 0
 259         vmexp.traps++;
 260 #endif
 261
 262         td = curthread;
 263         p = td->td_proc;
 264
 265         PCPU_INC(cnt.v_trap);
 266         /* Data abort came from user mode? */
 267         user = TRAP_USERMODE(tf);
 268
 269         if (user) {
 270                 td->td_pticks = 0;
 271                 td->td_frame = tf;
 272                 if (td->td_ucred != td->td_proc->p_ucred)
 273                         cred_update_thread(td);
 274
 275         }
 276         /* Grab the current pcb */
 277         pcb = td->td_pcb;
 278         /* Re-enable interrupts if they were enabled previously */
 279         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
 280                 if (__predict_true(tf->tf_spsr & I32_bit) == 0)
 281                         enable_interrupts(I32_bit);
 282                 if (__predict_true(tf->tf_spsr & F32_bit) == 0)
 283                         enable_interrupts(F32_bit);
 284         }
 285
 286
 287         /* Invoke the appropriate handler, if necessary */
 288         if (__predict_false(data_aborts[fsr & FAULT_TYPE_MASK].func != NULL)) {
 289                 if ((data_aborts[fsr & FAULT_TYPE_MASK].func)(tf, fsr, far,
 290                     td, &ksig)) {
 291                         goto do_trapsignal;
 292                 }
 293                 goto out;
 294         }
 295
 296         /*
 297          * At this point, we're dealing with one of the following data aborts:
 298          *
 299          *  FAULT_TRANS_S  - Translation -- Section
 300          *  FAULT_TRANS_P  - Translation -- Page
 301          *  FAULT_DOMAIN_S - Domain -- Section
 302          *  FAULT_DOMAIN_P - Domain -- Page
 303          *  FAULT_PERM_S   - Permission -- Section
 304          *  FAULT_PERM_P   - Permission -- Page
 305          *
 306          * These are the main virtual memory-related faults signalled by
 307          * the MMU.
 308          */
 309
 310         /* fusubailout is used by [fs]uswintr to avoid page faulting */
 311         if (__predict_false(pcb->pcb_onfault == fusubailout)) {
 312                 tf->tf_r0 = EFAULT;
 313                 tf->tf_pc = (register_t)(intptr_t) pcb->pcb_onfault;
 314                 return;
 315         }
 316
 317         /*
 318          * Make sure the Program Counter is sane. We could fall foul of
 319          * someone executing Thumb code, in which case the PC might not
 320          * be word-aligned. This would cause a kernel alignment fault
 321          * further down if we have to decode the current instruction.
 322          * XXX: It would be nice to be able to support Thumb at some point.
 323          */
 324         if (__predict_false((tf->tf_pc & 3) != 0)) {
 325                 if (user) {
 326                         /*
 327                          * Give the user an illegal instruction signal.
 328                          */
 329                         /* Deliver a SIGILL to the process */
 330                         ksig.signb = SIGILL;
 331                         ksig.code = 0;
 332                         goto do_trapsignal;
 333                 }
 334
 335                 /*
 336                  * The kernel never executes Thumb code.
 337                  */
 338                 printf("\ndata_abort_fault: Misaligned Kernel-mode "
 339                     "Program Counter\n");
 340                 dab_fatal(tf, fsr, far, td, &ksig);
 341         }
 342
 343         /* See if the cpu state needs to be fixed up */
 344         switch (data_abort_fixup(tf, fsr, far, td, &ksig)) {
 345         case ABORT_FIXUP_RETURN:
 346                 return;
 347         case ABORT_FIXUP_FAILED:
 348                 /* Deliver a SIGILL to the process */
 349                 ksig.signb = SIGILL;
 350                 ksig.code = 0;
 351                 goto do_trapsignal;
 352         default:
 353                 break;
 354         }
 355
 356         va = trunc_page((vm_offset_t)far);
 357
 358         /*
 359          * It is only a kernel address space fault iff:
 360          *      1. user == 0  and
 361          *      2. pcb_onfault not set or
 362          *      3. pcb_onfault set and not LDRT/LDRBT/STRT/STRBT instruction.
 363          */
 364         if (user == 0 && (va >= VM_MIN_KERNEL_ADDRESS ||
 365             (va < VM_MIN_ADDRESS && vector_page == ARM_VECTORS_LOW)) &&
 366             __predict_true((pcb->pcb_onfault == NULL ||
 367              (ReadWord(tf->tf_pc) & 0x05200000) != 0x04200000))) {
 368                 map = kernel_map;
 369
 370                 /* Was the fault due to the FPE/IPKDB ? */
 371                 if (__predict_false((tf->tf_spsr & PSR_MODE)==PSR_UND32_MODE)) {
 372
 373                         /*
 374                          * Force exit via userret()
 375                          * This is necessary as the FPE is an extension to
 376                          * userland that actually runs in a priveledged mode
 377                          * but uses USR mode permissions for its accesses.
 378                          */
 379                         user = 1;
 380                         ksig.signb = SIGSEGV;
 381                         ksig.code = 0;
 382                         goto do_trapsignal;
 383                 }
 384         } else {
 385                 map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 386         }
 387
 388         /*
 389          * We need to know whether the page should be mapped
 390          * as R or R/W. The MMU does not give us the info as
 391          * to whether the fault was caused by a read or a write.
 392          *
 393          * However, we know that a permission fault can only be
 394          * the result of a write to a read-only location, so
 395          * we can deal with those quickly.
 396          *
 397          * Otherwise we need to disassemble the instruction
 398          * responsible to determine if it was a write.
 399          */
 400         if (IS_PERMISSION_FAULT(fsr))
 401                 ftype = VM_PROT_WRITE;
 402         else {
 403                 u_int insn = ReadWord(tf->tf_pc);
 404
 405                 if (((insn & 0x0c100000) == 0x04000000) ||      /* STR/STRB */
 406                     ((insn & 0x0e1000b0) == 0x000000b0) ||      /* STRH/STRD */
 407                     ((insn & 0x0a100000) == 0x08000000)) {      /* STM/CDT */
 408                         ftype = VM_PROT_WRITE;
 409                 } else {
 410                         if ((insn & 0x0fb00ff0) == 0x01000090)  /* SWP */
 411                                 ftype = VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE;
 412                         else
 413                                 ftype = VM_PROT_READ;
 414                 }
 415         }
 416
 417         /*
 418          * See if the fault is as a result of ref/mod emulation,
 419          * or domain mismatch.
 420          */
 421 #ifdef DEBUG
 422         last_fault_code = fsr;
 423 #endif
 424         if (pmap_fault_fixup(vmspace_pmap(td->td_proc->p_vmspace), va, ftype,
 425             user)) {
 426                 goto out;
 427         }
 428
 429         onfault = pcb->pcb_onfault;
 430         pcb->pcb_onfault = NULL;
 431         if (map != kernel_map) {
 432                 PROC_LOCK(p);
 433                 p->p_lock++;
 434                 PROC_UNLOCK(p);
 435         }
 436         error = vm_fault(map, va, ftype, VM_FAULT_NORMAL);
 437         pcb->pcb_onfault = onfault;
 438
 439         if (map != kernel_map) {
 440                 PROC_LOCK(p);
 441                 p->p_lock--;
 442                 PROC_UNLOCK(p);
 443         }
 444         if (__predict_true(error == 0))
 445                 goto out;
 446         if (user == 0) {
 447                 if (pcb->pcb_onfault) {
 448                         tf->tf_r0 = error;
 449                         tf->tf_pc = (register_t)(intptr_t) pcb->pcb_onfault;
 450                         return;
 451                 }
 452
 453                 printf("\nvm_fault(%p, %x, %x, 0) -> %x\n", map, va, ftype,
 454                     error);
 455                 dab_fatal(tf, fsr, far, td, &ksig);
 456         }
 457
 458
 459         if (error == ENOMEM) {
 460                 printf("VM: pid %d (%s), uid %d killed: "
 461                     "out of swap\n", td->td_proc->p_pid, td->td_name,
 462                     (td->td_proc->p_ucred) ?
 463                      td->td_proc->p_ucred->cr_uid : -1);
 464                 ksig.signb = SIGKILL;
 465         } else {
 466                 ksig.signb = SIGSEGV;
 467         }
 468         ksig.code = 0;
 469 do_trapsignal:
 470         call_trapsignal(td, ksig.signb, ksig.code);
 471 out:
 472         /* If returning to user mode, make sure to invoke userret() */
 473         if (user)
 474                 userret(td, tf);
 475 }
 476
 477 /*
 478  * dab_fatal() handles the following data aborts:
 479  *
 480  *  FAULT_WRTBUF_0 - Vector Exception
 481  *  FAULT_WRTBUF_1 - Terminal Exception
 482  *
 483  * We should never see these on a properly functioning system.
 484  *
 485  * This function is also called by the other handlers if they
 486  * detect a fatal problem.
 487  *
 488  * Note: If 'l' is NULL, we assume we're dealing with a prefetch abort.
 489  */
 490 static int
 491 dab_fatal(struct trapframe *tf, u_int fsr, u_int far, struct thread *td,
 492     struct ksig *ksig)
 493 {
 494         const char *mode;
 495
 496         mode = TRAP_USERMODE(tf) ? "user" : "kernel";
 497
 498         disable_interrupts(I32_bit|F32_bit);
 499         if (td != NULL) {
 500                 printf("Fatal %s mode data abort: '%s'\n", mode,
 501                     data_aborts[fsr & FAULT_TYPE_MASK].desc);
 502                 printf("trapframe: %p\nFSR=%08x, FAR=", tf, fsr);
 503                 if ((fsr & FAULT_IMPRECISE) == 0)
 504                         printf("%08x, ", far);
 505                 else
 506                         printf("Invalid,  ");
 507                 printf("spsr=%08x\n", tf->tf_spsr);
 508         } else {
 509                 printf("Fatal %s mode prefetch abort at 0x%08x\n",
 510                     mode, tf->tf_pc);
 511                 printf("trapframe: %p, spsr=%08x\n", tf, tf->tf_spsr);
 512         }
 513
 514         printf("r0 =%08x, r1 =%08x, r2 =%08x, r3 =%08x\n",
 515             tf->tf_r0, tf->tf_r1, tf->tf_r2, tf->tf_r3);
 516         printf("r4 =%08x, r5 =%08x, r6 =%08x, r7 =%08x\n",
 517             tf->tf_r4, tf->tf_r5, tf->tf_r6, tf->tf_r7);
 518         printf("r8 =%08x, r9 =%08x, r10=%08x, r11=%08x\n",
 519             tf->tf_r8, tf->tf_r9, tf->tf_r10, tf->tf_r11);
 520         printf("r12=%08x, ", tf->tf_r12);
 521
 522         if (TRAP_USERMODE(tf))
 523                 printf("usp=%08x, ulr=%08x",
 524                     tf->tf_usr_sp, tf->tf_usr_lr);
 525         else
 526                 printf("ssp=%08x, slr=%08x",
 527                     tf->tf_svc_sp, tf->tf_svc_lr);
 528         printf(", pc =%08x\n\n", tf->tf_pc);
 529
 530 #ifdef KDB
 531         if (debugger_on_panic || kdb_active)
 532                 if (kdb_trap(fsr, 0, tf))
 533                         return (0);
 534 #endif
 535         panic("Fatal abort");
 536         /*NOTREACHED*/
 537 }
 538
 539 /*
 540  * dab_align() handles the following data aborts:
 541  *
 542  *  FAULT_ALIGN_0 - Alignment fault
 543  *  FAULT_ALIGN_1 - Alignment fault
 544  *
 545  * These faults are fatal if they happen in kernel mode. Otherwise, we
 546  * deliver a bus error to the process.
 547  */
 548 static int
 549 dab_align(struct trapframe *tf, u_int fsr, u_int far, struct thread *td,
 550     struct ksig *ksig)
 551 {
 552
 553         /* Alignment faults are always fatal if they occur in kernel mode */
 554         if (!TRAP_USERMODE(tf)) {
 555                 if (!td || !td->td_pcb->pcb_onfault)
 556                         dab_fatal(tf, fsr, far, td, ksig);
 557                 tf->tf_r0 = EFAULT;
 558                 tf->tf_pc = (int)td->td_pcb->pcb_onfault;
 559                 return (0);
 560         }
 561
 562         /* pcb_onfault *must* be NULL at this point */
 563
 564         /* See if the cpu state needs to be fixed up */
 565         (void) data_abort_fixup(tf, fsr, far, td, ksig);
 566
 567         /* Deliver a bus error signal to the process */
 568         ksig->code = 0;
 569         ksig->signb = SIGBUS;
 570         td->td_frame = tf;
 571
 572         return (1);
 573 }
 574
 575 /*
 576  * dab_buserr() handles the following data aborts:
 577  *
 578  *  FAULT_BUSERR_0 - External Abort on Linefetch -- Section
 579  *  FAULT_BUSERR_1 - External Abort on Linefetch -- Page
 580  *  FAULT_BUSERR_2 - External Abort on Non-linefetch -- Section
 581  *  FAULT_BUSERR_3 - External Abort on Non-linefetch -- Page
 582  *  FAULT_BUSTRNL1 - External abort on Translation -- Level 1
 583  *  FAULT_BUSTRNL2 - External abort on Translation -- Level 2
 584  *
 585  * If pcb_onfault is set, flag the fault and return to the handler.
 586  * If the fault occurred in user mode, give the process a SIGBUS.
 587  *
 588  * Note: On XScale, FAULT_BUSERR_0, FAULT_BUSERR_1, and FAULT_BUSERR_2
 589  * can be flagged as imprecise in the FSR. This causes a real headache
 590  * since some of the machine state is lost. In this case, tf->tf_pc
 591  * may not actually point to the offending instruction. In fact, if
 592  * we've taken a double abort fault, it generally points somewhere near
 593  * the top of "data_abort_entry" in exception.S.
 594  *
 595  * In all other cases, these data aborts are considered fatal.
 596  */
 597 static int
 598 dab_buserr(struct trapframe *tf, u_int fsr, u_int far, struct thread *td,
 599     struct ksig *ksig)
 600 {
 601         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
 602
 603 #ifdef __XSCALE__
 604         if ((fsr & FAULT_IMPRECISE) != 0 &&
 605             (tf->tf_spsr & PSR_MODE) == PSR_ABT32_MODE) {
 606                 /*
 607                  * Oops, an imprecise, double abort fault. We've lost the
 608                  * r14_abt/spsr_abt values corresponding to the original
 609                  * abort, and the spsr saved in the trapframe indicates
 610                  * ABT mode.
 611                  */
 612                 tf->tf_spsr &= ~PSR_MODE;
 613
 614                 /*
 615                  * We use a simple heuristic to determine if the double abort
 616                  * happened as a result of a kernel or user mode access.
 617                  * If the current trapframe is at the top of the kernel stack,
 618                  * the fault _must_ have come from user mode.
 619                  */
 620                 if (tf != ((struct trapframe *)pcb->un_32.pcb32_sp) - 1) {
 621                         /*
 622                          * Kernel mode. We're either about to die a
 623                          * spectacular death, or pcb_onfault will come
 624                          * to our rescue. Either way, the current value
 625                          * of tf->tf_pc is irrelevant.
 626                          */
 627                         tf->tf_spsr |= PSR_SVC32_MODE;
 628                         if (pcb->pcb_onfault == NULL)
 629                                 printf("\nKernel mode double abort!\n");
 630                 } else {
 631                         /*
 632                          * User mode. We've lost the program counter at the
 633                          * time of the fault (not that it was accurate anyway;
 634                          * it's not called an imprecise fault for nothing).
 635                          * About all we can do is copy r14_usr to tf_pc and
 636                          * hope for the best. The process is about to get a
 637                          * SIGBUS, so it's probably history anyway.
 638                          */
 639                         tf->tf_spsr |= PSR_USR32_MODE;
 640                         tf->tf_pc = tf->tf_usr_lr;
 641                 }
 642         }
 643
 644         /* FAR is invalid for imprecise exceptions */
 645         if ((fsr & FAULT_IMPRECISE) != 0)
 646                 far = 0;
 647 #endif /* __XSCALE__ */
 648
 649         if (pcb->pcb_onfault) {
 650                 tf->tf_r0 = EFAULT;
 651                 tf->tf_pc = (register_t)(intptr_t) pcb->pcb_onfault;
 652                 return (0);
 653         }
 654
 655         /* See if the cpu state needs to be fixed up */
 656         (void) data_abort_fixup(tf, fsr, far, td, ksig);
 657
 658         /*
 659          * At this point, if the fault happened in kernel mode, we're toast
 660          */
 661         if (!TRAP_USERMODE(tf))
 662                 dab_fatal(tf, fsr, far, td, ksig);
 663
 664         /* Deliver a bus error signal to the process */
 665         ksig->signb = SIGBUS;
 666         ksig->code = 0;
 667         td->td_frame = tf;
 668
 669         return (1);
 670 }
 671
 672 static __inline int
 673 prefetch_abort_fixup(struct trapframe *tf, struct ksig *ksig)
 674 {
 675 #ifdef CPU_ABORT_FIXUP_REQUIRED
 676         int error;
 677
 678         /* Call the cpu specific prefetch abort fixup routine */
 679         error = cpu_prefetchabt_fixup(tf);
 680         if (__predict_true(error != ABORT_FIXUP_FAILED))
 681                 return (error);
 682
 683         /*
 684          * Oops, couldn't fix up the instruction
 685          */
 686         printf(
 687             "prefetch_abort_fixup: fixup for %s mode prefetch abort failed.\n",
 688             TRAP_USERMODE(tf) ? "user" : "kernel");
 689         printf("pc = 0x%08x, opcode 0x%08x, insn = ", tf->tf_pc,
 690             *((u_int *)tf->tf_pc));
 691         disassemble(tf->tf_pc);
 692
 693         /* Die now if this happened in kernel mode */
 694         if (!TRAP_USERMODE(tf))
 695                 dab_fatal(tf, 0, tf->tf_pc, NULL, ksig);
 696
 697         return (error);
 698 #else
 699         return (ABORT_FIXUP_OK);
 700 #endif /* CPU_ABORT_FIXUP_REQUIRED */
 701 }
 702
 703 /*
 704  * void prefetch_abort_handler(struct trapframe *tf)
 705  *
 706  * Abort handler called when instruction execution occurs at
 707  * a non existent or restricted (access permissions) memory page.
 708  * If the address is invalid and we were in SVC mode then panic as
 709  * the kernel should never prefetch abort.
 710  * If the address is invalid and the page is mapped then the user process
 711  * does no have read permission so send it a signal.
 712  * Otherwise fault the page in and try again.
 713  */
 714 void
 715 prefetch_abort_handler(struct trapframe *tf)
 716 {
 717         struct thread *td;
 718         struct proc * p;
 719         struct vm_map *map;
 720         vm_offset_t fault_pc, va;
 721         int error = 0;
 722         struct ksig ksig;
 723
 724
 725 #if 0
 726         /* Update vmmeter statistics */
 727         uvmexp.traps++;
 728 #endif
 729 #if 0
 730         printf("prefetch abort handler: %p %p\n", (void*)tf->tf_pc,
 731             (void*)tf->tf_usr_lr);
 732 #endif
 733
 734         td = curthread;
 735         p = td->td_proc;
 736         PCPU_INC(cnt.v_trap);
 737
 738         if (TRAP_USERMODE(tf)) {
 739                 td->td_frame = tf;
 740                 if (td->td_ucred != td->td_proc->p_ucred)
 741                         cred_update_thread(td);
 742         }
 743         fault_pc = tf->tf_pc;
 744         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
 745                 if (__predict_true(tf->tf_spsr & I32_bit) == 0)
 746                         enable_interrupts(I32_bit);
 747                 if (__predict_true(tf->tf_spsr & F32_bit) == 0)
 748                         enable_interrupts(F32_bit);
 749         }
 750
 751         /* See if the cpu state needs to be fixed up */
 752         switch (prefetch_abort_fixup(tf, &ksig)) {
 753         case ABORT_FIXUP_RETURN:
 754                 return;
 755         case ABORT_FIXUP_FAILED:
 756                 /* Deliver a SIGILL to the process */
 757                 ksig.signb = SIGILL;
 758                 ksig.code = 0;
 759                 td->td_frame = tf;
 760                 goto do_trapsignal;
 761         default:
 762                 break;
 763         }
 764
 765         /* Prefetch aborts cannot happen in kernel mode */
 766         if (__predict_false(!TRAP_USERMODE(tf)))
 767                 dab_fatal(tf, 0, tf->tf_pc, NULL, &ksig);
 768         td->td_pticks = 0;
 769
 770
 771         /* Ok validate the address, can only execute in USER space */
 772         if (__predict_false(fault_pc >= VM_MAXUSER_ADDRESS ||
 773             (fault_pc < VM_MIN_ADDRESS && vector_page == ARM_VECTORS_LOW))) {
 774                 ksig.signb = SIGSEGV;
 775                 ksig.code = 0;
 776                 goto do_trapsignal;
 777         }
 778
 779         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 780         va = trunc_page(fault_pc);
 781
 782         /*
 783          * See if the pmap can handle this fault on its own...
 784          */
 785 #ifdef DEBUG
 786         last_fault_code = -1;
 787 #endif
 788         if (pmap_fault_fixup(map->pmap, va, VM_PROT_READ, 1))
 789                 goto out;
 790
 791         if (map != kernel_map) {
 792                 PROC_LOCK(p);
 793                 p->p_lock++;
 794                 PROC_UNLOCK(p);
 795         }
 796
 797         error = vm_fault(map, va, VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE,
 798             VM_FAULT_NORMAL);
 799         if (map != kernel_map) {
 800                 PROC_LOCK(p);
 801                 p->p_lock--;
 802                 PROC_UNLOCK(p);
 803         }
 804
 805         if (__predict_true(error == 0))
 806                 goto out;
 807
 808         if (error == ENOMEM) {
 809                 printf("VM: pid %d (%s), uid %d killed: "
 810                     "out of swap\n", td->td_proc->p_pid, td->td_name,
 811                     (td->td_proc->p_ucred) ?
 812                      td->td_proc->p_ucred->cr_uid : -1);
 813                 ksig.signb = SIGKILL;
 814         } else {
 815                 ksig.signb = SIGSEGV;
 816         }
 817         ksig.code = 0;
 818
 819 do_trapsignal:
 820         call_trapsignal(td, ksig.signb, ksig.code);
 821
 822 out:
 823         userret(td, tf);
 824
 825 }
 826
 827 extern int badaddr_read_1(const uint8_t *, uint8_t *);
 828 extern int badaddr_read_2(const uint16_t *, uint16_t *);
 829 extern int badaddr_read_4(const uint32_t *, uint32_t *);
 830 /*
 831  * Tentatively read an 8, 16, or 32-bit value from 'addr'.
 832  * If the read succeeds, the value is written to 'rptr' and zero is returned.
 833  * Else, return EFAULT.
 834  */
 835 int
 836 badaddr_read(void *addr, size_t size, void *rptr)
 837 {
 838         union {
 839                 uint8_t v1;
 840                 uint16_t v2;
 841                 uint32_t v4;
 842         } u;
 843         int rv;
 844
 845         cpu_drain_writebuf();
 846
 847         /* Read from the test address. */
 848         switch (size) {
 849         case sizeof(uint8_t):
 850                 rv = badaddr_read_1(addr, &u.v1);
 851                 if (rv == 0 && rptr)
 852                         *(uint8_t *) rptr = u.v1;
 853                 break;
 854
 855         case sizeof(uint16_t):
 856                 rv = badaddr_read_2(addr, &u.v2);
 857                 if (rv == 0 && rptr)
 858                         *(uint16_t *) rptr = u.v2;
 859                 break;
 860
 861         case sizeof(uint32_t):
 862                 rv = badaddr_read_4(addr, &u.v4);
 863                 if (rv == 0 && rptr)
 864                         *(uint32_t *) rptr = u.v4;
 865                 break;
 866
 867         default:
 868                 panic("badaddr: invalid size (%lu)", (u_long) size);
 869         }
 870
 871         /* Return EFAULT if the address was invalid, else zero */
 872         return (rv);
 873 }
 874
 875 int
 876 cpu_fetch_syscall_args(struct thread *td, struct syscall_args *sa)
 877 {
 878         struct proc *p;
 879         register_t *ap;
 880         int error;
 881
 882 #ifdef __ARM_EABI__
 883         sa->code = td->td_frame->tf_r7;
 884 #else
 885         sa->code = sa->insn & 0x000fffff;
 886 #endif
 887         ap = &td->td_frame->tf_r0;
 888         if (sa->code == SYS_syscall) {
 889                 sa->code = *ap++;
 890                 sa->nap--;
 891         } else if (sa->code == SYS___syscall) {
 892                 sa->code = ap[_QUAD_LOWWORD];
 893                 sa->nap -= 2;
 894                 ap += 2;
 895         }
 896         p = td->td_proc;
 897         if (p->p_sysent->sv_mask)
 898                 sa->code &= p->p_sysent->sv_mask;
 899         if (sa->code >= p->p_sysent->sv_size)
 900                 sa->callp = &p->p_sysent->sv_table[0];
 901         else
 902                 sa->callp = &p->p_sysent->sv_table[sa->code];
 903         sa->narg = sa->callp->sy_narg;
 904         error = 0;
 905         memcpy(sa->args, ap, sa->nap * sizeof(register_t));
 906         if (sa->narg > sa->nap) {
 907                 error = copyin((void *)td->td_frame->tf_usr_sp, sa->args +
 908                     sa->nap, (sa->narg - sa->nap) * sizeof(register_t));
 909         }
 910         if (error == 0) {
 911                 td->td_retval[0] = 0;
 912                 td->td_retval[1] = 0;
 913         }
 914         return (error);
 915 }
 916
 917 #include "../../kern/subr_syscall.c"
 918
 919 static void
 920 syscall(struct thread *td, struct trapframe *frame)
 921 {
 922         struct syscall_args sa;
 923         int error;
 924
 925 #ifndef __ARM_EABI__
 926         sa.insn = *(uint32_t *)(frame->tf_pc - INSN_SIZE);
 927         switch (sa.insn & SWI_OS_MASK) {
 928         case 0: /* XXX: we need our own one. */
 929                 break;
 930         default:
 931                 call_trapsignal(td, SIGILL, 0);
 932                 userret(td, frame);
 933                 return;
 934         }
 935 #endif
 936         sa.nap = 4;
 937
 938         error = syscallenter(td, &sa);
 939         KASSERT(error != 0 || td->td_ar == NULL,
 940             ("returning from syscall with td_ar set!"));
 941         syscallret(td, error, &sa);
 942 }
 943
 944 void
 945 swi_handler(struct trapframe *frame)
 946 {
 947         struct thread *td = curthread;
 948
 949         td->td_frame = frame;
 950
 951         td->td_pticks = 0;
 952         /*
 953          * Make sure the program counter is correctly aligned so we
 954          * don't take an alignment fault trying to read the opcode.
 955          */
 956         if (__predict_false(((frame->tf_pc - INSN_SIZE) & 3) != 0)) {
 957                 call_trapsignal(td, SIGILL, 0);
 958                 userret(td, frame);
 959                 return;
 960         }
 961         /*
 962          * Enable interrupts if they were enabled before the exception.
 963          * Since all syscalls *should* come from user mode it will always
 964          * be safe to enable them, but check anyway.
 965          */
 966         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
 967                 if (__predict_true(frame->tf_spsr & I32_bit) == 0)
 968                         enable_interrupts(I32_bit);
 969                 if (__predict_true(frame->tf_spsr & F32_bit) == 0)
 970                         enable_interrupts(F32_bit);
 971         }
 972
 973         syscall(td, frame);
 974 }
 975