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/armreg.h>
 112 #include <machine/cpuconf.h>
 113 #include <machine/vmparam.h>
 114 #include <machine/frame.h>
 115 #include <machine/cpu.h>
 116 #include <machine/intr.h>
 117 #include <machine/pcb.h>
 118 #include <machine/proc.h>
 119 #include <machine/swi.h>
 120
 121 #include <security/audit/audit.h>
 122
 123 #ifdef KDB
 124 #include <sys/kdb.h>
 125 #endif
 126
 127
 128 void swi_handler(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 struct ksig {
 140         int signb;
 141         u_long code;
 142 };
 143 struct data_abort {
 144         int (*func)(struct trapframe *, u_int, u_int, struct thread *,
 145             struct ksig *);
 146         const char *desc;
 147 };
 148
 149 static int dab_fatal(struct trapframe *, u_int, u_int, struct thread *,
 150     struct ksig *);
 151 static int dab_align(struct trapframe *, u_int, u_int, struct thread *,
 152     struct ksig *);
 153 static int dab_buserr(struct trapframe *, u_int, u_int, struct thread *,
 154     struct ksig *);
 155
 156 static const struct data_abort data_aborts[] = {
 157         {dab_fatal,     "Vector Exception"},
 158         {dab_align,     "Alignment Fault 1"},
 159         {dab_fatal,     "Terminal Exception"},
 160         {dab_align,     "Alignment Fault 3"},
 161         {dab_buserr,    "External Linefetch Abort (S)"},
 162         {NULL,          "Translation Fault (S)"},
 163 #if (ARM_MMU_V6 + ARM_MMU_V7) != 0
 164         {NULL,          "Translation Flag Fault"},
 165 #else
 166         {dab_buserr,    "External Linefetch Abort (P)"},
 167 #endif
 168         {NULL,          "Translation Fault (P)"},
 169         {dab_buserr,    "External Non-Linefetch Abort (S)"},
 170         {NULL,          "Domain Fault (S)"},
 171         {dab_buserr,    "External Non-Linefetch Abort (P)"},
 172         {NULL,          "Domain Fault (P)"},
 173         {dab_buserr,    "External Translation Abort (L1)"},
 174         {NULL,          "Permission Fault (S)"},
 175         {dab_buserr,    "External Translation Abort (L2)"},
 176         {NULL,          "Permission Fault (P)"}
 177 };
 178
 179 /* Determine if a fault came from user mode */
 180 #define TRAP_USERMODE(tf)       ((tf->tf_spsr & PSR_MODE) == PSR_USR32_MODE)
 181
 182 /* Determine if 'x' is a permission fault */
 183 #define IS_PERMISSION_FAULT(x)                                  \
 184         (((1 << ((x) & FAULT_TYPE_MASK)) &                      \
 185           ((1 << FAULT_PERM_P) | (1 << FAULT_PERM_S))) != 0)
 186
 187 static __inline void
 188 call_trapsignal(struct thread *td, int sig, u_long code)
 189 {
 190         ksiginfo_t ksi;
 191
 192         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 193         ksi.ksi_signo = sig;
 194         ksi.ksi_code = (int)code;
 195         trapsignal(td, &ksi);
 196 }
 197
 198 void
 199 data_abort_handler(struct trapframe *tf)
 200 {
 201         struct vm_map *map;
 202         struct pcb *pcb;
 203         struct thread *td;
 204         u_int user, far, fsr;
 205         vm_prot_t ftype;
 206         void *onfault;
 207         vm_offset_t va;
 208         int error = 0;
 209         struct ksig ksig;
 210         struct proc *p;
 211
 212
 213         /* Grab FAR/FSR before enabling interrupts */
 214         far = cpu_faultaddress();
 215         fsr = cpu_faultstatus();
 216 #if 0
 217         printf("data abort: fault address=%p (from pc=%p lr=%p)\n",
 218                (void*)far, (void*)tf->tf_pc, (void*)tf->tf_svc_lr);
 219 #endif
 220
 221         /* Update vmmeter statistics */
 222 #if 0
 223         vmexp.traps++;
 224 #endif
 225
 226         td = curthread;
 227         p = td->td_proc;
 228
 229         PCPU_INC(cnt.v_trap);
 230         /* Data abort came from user mode? */
 231         user = TRAP_USERMODE(tf);
 232
 233         if (user) {
 234                 td->td_pticks = 0;
 235                 td->td_frame = tf;
 236                 if (td->td_ucred != td->td_proc->p_ucred)
 237                         cred_update_thread(td);
 238
 239         }
 240         /* Grab the current pcb */
 241         pcb = td->td_pcb;
 242         /* Re-enable interrupts if they were enabled previously */
 243         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
 244                 if (__predict_true(tf->tf_spsr & I32_bit) == 0)
 245                         enable_interrupts(I32_bit);
 246                 if (__predict_true(tf->tf_spsr & F32_bit) == 0)
 247                         enable_interrupts(F32_bit);
 248         }
 249
 250
 251         /* Invoke the appropriate handler, if necessary */
 252         if (__predict_false(data_aborts[fsr & FAULT_TYPE_MASK].func != NULL)) {
 253                 if ((data_aborts[fsr & FAULT_TYPE_MASK].func)(tf, fsr, far,
 254                     td, &ksig)) {
 255                         goto do_trapsignal;
 256                 }
 257                 goto out;
 258         }
 259
 260         /*
 261          * At this point, we're dealing with one of the following data aborts:
 262          *
 263          *  FAULT_TRANS_S  - Translation -- Section
 264          *  FAULT_TRANS_P  - Translation -- Page
 265          *  FAULT_DOMAIN_S - Domain -- Section
 266          *  FAULT_DOMAIN_P - Domain -- Page
 267          *  FAULT_PERM_S   - Permission -- Section
 268          *  FAULT_PERM_P   - Permission -- Page
 269          *
 270          * These are the main virtual memory-related faults signalled by
 271          * the MMU.
 272          */
 273
 274         /* fusubailout is used by [fs]uswintr to avoid page faulting */
 275         if (__predict_false(pcb->pcb_onfault == fusubailout)) {
 276                 tf->tf_r0 = EFAULT;
 277                 tf->tf_pc = (register_t)(intptr_t) pcb->pcb_onfault;
 278                 return;
 279         }
 280
 281         /*
 282          * Make sure the Program Counter is sane. We could fall foul of
 283          * someone executing Thumb code, in which case the PC might not
 284          * be word-aligned. This would cause a kernel alignment fault
 285          * further down if we have to decode the current instruction.
 286          * XXX: It would be nice to be able to support Thumb at some point.
 287          */
 288         if (__predict_false((tf->tf_pc & 3) != 0)) {
 289                 if (user) {
 290                         /*
 291                          * Give the user an illegal instruction signal.
 292                          */
 293                         /* Deliver a SIGILL to the process */
 294                         ksig.signb = SIGILL;
 295                         ksig.code = 0;
 296                         goto do_trapsignal;
 297                 }
 298
 299                 /*
 300                  * The kernel never executes Thumb code.
 301                  */
 302                 printf("\ndata_abort_fault: Misaligned Kernel-mode "
 303                     "Program Counter\n");
 304                 dab_fatal(tf, fsr, far, td, &ksig);
 305         }
 306
 307         va = trunc_page((vm_offset_t)far);
 308
 309         /*
 310          * It is only a kernel address space fault iff:
 311          *      1. user == 0  and
 312          *      2. pcb_onfault not set or
 313          *      3. pcb_onfault set and not LDRT/LDRBT/STRT/STRBT instruction.
 314          */
 315         if (user == 0 && (va >= VM_MIN_KERNEL_ADDRESS ||
 316             (va < VM_MIN_ADDRESS && vector_page == ARM_VECTORS_LOW)) &&
 317             __predict_true((pcb->pcb_onfault == NULL ||
 318              (ReadWord(tf->tf_pc) & 0x05200000) != 0x04200000))) {
 319                 map = kernel_map;
 320
 321                 /* Was the fault due to the FPE/IPKDB ? */
 322                 if (__predict_false((tf->tf_spsr & PSR_MODE)==PSR_UND32_MODE)) {
 323
 324                         /*
 325                          * Force exit via userret()
 326                          * This is necessary as the FPE is an extension to
 327                          * userland that actually runs in a priveledged mode
 328                          * but uses USR mode permissions for its accesses.
 329                          */
 330                         user = 1;
 331                         ksig.signb = SIGSEGV;
 332                         ksig.code = 0;
 333                         goto do_trapsignal;
 334                 }
 335         } else {
 336                 map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 337         }
 338
 339         /*
 340          * We need to know whether the page should be mapped as R or R/W.  On
 341          * armv6 and later the fault status register indicates whether the
 342          * access was a read or write.  Prior to armv6, we know that a
 343          * permission fault can only be the result of a write to a read-only
 344          * location, so we can deal with those quickly.  Otherwise we need to
 345          * disassemble the faulting instruction to determine if it was a write.
 346          */
 347 #if ARM_ARCH_6 || ARM_ARCH_7A
 348         ftype = (fsr & FAULT_WNR) ? VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE : VM_PROT_READ;
 349 #else
 350         if (IS_PERMISSION_FAULT(fsr))
 351                 ftype = VM_PROT_WRITE;
 352         else {
 353                 u_int insn = ReadWord(tf->tf_pc);
 354
 355                 if (((insn & 0x0c100000) == 0x04000000) ||      /* STR/STRB */
 356                     ((insn & 0x0e1000b0) == 0x000000b0) ||      /* STRH/STRD */
 357                     ((insn & 0x0a100000) == 0x08000000)) {      /* STM/CDT */
 358                         ftype = VM_PROT_WRITE;
 359                 } else {
 360                         if ((insn & 0x0fb00ff0) == 0x01000090)  /* SWP */
 361                                 ftype = VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE;
 362                         else
 363                                 ftype = VM_PROT_READ;
 364                 }
 365         }
 366 #endif
 367
 368         /*
 369          * See if the fault is as a result of ref/mod emulation,
 370          * or domain mismatch.
 371          */
 372 #ifdef DEBUG
 373         last_fault_code = fsr;
 374 #endif
 375         if (td->td_critnest != 0 || WITNESS_CHECK(WARN_SLEEPOK | WARN_GIANTOK,
 376             NULL, "Kernel page fault") != 0)
 377                 goto fatal_pagefault;
 378
 379         if (pmap_fault_fixup(vmspace_pmap(td->td_proc->p_vmspace), va, ftype,
 380             user)) {
 381                 goto out;
 382         }
 383
 384         onfault = pcb->pcb_onfault;
 385         pcb->pcb_onfault = NULL;
 386         if (map != kernel_map) {
 387                 PROC_LOCK(p);
 388                 p->p_lock++;
 389                 PROC_UNLOCK(p);
 390         }
 391         error = vm_fault(map, va, ftype, VM_FAULT_NORMAL);
 392         pcb->pcb_onfault = onfault;
 393
 394         if (map != kernel_map) {
 395                 PROC_LOCK(p);
 396                 p->p_lock--;
 397                 PROC_UNLOCK(p);
 398         }
 399         if (__predict_true(error == 0))
 400                 goto out;
 401 fatal_pagefault:
 402         if (user == 0) {
 403                 if (pcb->pcb_onfault) {
 404                         tf->tf_r0 = error;
 405                         tf->tf_pc = (register_t)(intptr_t) pcb->pcb_onfault;
 406                         return;
 407                 }
 408
 409                 printf("\nvm_fault(%p, %x, %x, 0) -> %x\n", map, va, ftype,
 410                     error);
 411                 dab_fatal(tf, fsr, far, td, &ksig);
 412         }
 413
 414
 415         if (error == ENOMEM) {
 416                 printf("VM: pid %d (%s), uid %d killed: "
 417                     "out of swap\n", td->td_proc->p_pid, td->td_name,
 418                     (td->td_proc->p_ucred) ?
 419                      td->td_proc->p_ucred->cr_uid : -1);
 420                 ksig.signb = SIGKILL;
 421         } else {
 422                 ksig.signb = SIGSEGV;
 423         }
 424         ksig.code = 0;
 425 do_trapsignal:
 426         call_trapsignal(td, ksig.signb, ksig.code);
 427 out:
 428         /* If returning to user mode, make sure to invoke userret() */
 429         if (user)
 430                 userret(td, tf);
 431 }
 432
 433 /*
 434  * dab_fatal() handles the following data aborts:
 435  *
 436  *  FAULT_WRTBUF_0 - Vector Exception
 437  *  FAULT_WRTBUF_1 - Terminal Exception
 438  *
 439  * We should never see these on a properly functioning system.
 440  *
 441  * This function is also called by the other handlers if they
 442  * detect a fatal problem.
 443  *
 444  * Note: If 'l' is NULL, we assume we're dealing with a prefetch abort.
 445  */
 446 static int
 447 dab_fatal(struct trapframe *tf, u_int fsr, u_int far, struct thread *td,
 448     struct ksig *ksig)
 449 {
 450         const char *mode;
 451
 452         mode = TRAP_USERMODE(tf) ? "user" : "kernel";
 453
 454         disable_interrupts(I32_bit|F32_bit);
 455         if (td != NULL) {
 456                 printf("Fatal %s mode data abort: '%s'\n", mode,
 457                     data_aborts[fsr & FAULT_TYPE_MASK].desc);
 458                 printf("trapframe: %p\nFSR=%08x, FAR=", tf, fsr);
 459                 if ((fsr & FAULT_IMPRECISE) == 0)
 460                         printf("%08x, ", far);
 461                 else
 462                         printf("Invalid,  ");
 463                 printf("spsr=%08x\n", tf->tf_spsr);
 464         } else {
 465                 printf("Fatal %s mode prefetch abort at 0x%08x\n",
 466                     mode, tf->tf_pc);
 467                 printf("trapframe: %p, spsr=%08x\n", tf, tf->tf_spsr);
 468         }
 469
 470         printf("r0 =%08x, r1 =%08x, r2 =%08x, r3 =%08x\n",
 471             tf->tf_r0, tf->tf_r1, tf->tf_r2, tf->tf_r3);
 472         printf("r4 =%08x, r5 =%08x, r6 =%08x, r7 =%08x\n",
 473             tf->tf_r4, tf->tf_r5, tf->tf_r6, tf->tf_r7);
 474         printf("r8 =%08x, r9 =%08x, r10=%08x, r11=%08x\n",
 475             tf->tf_r8, tf->tf_r9, tf->tf_r10, tf->tf_r11);
 476         printf("r12=%08x, ", tf->tf_r12);
 477
 478         if (TRAP_USERMODE(tf))
 479                 printf("usp=%08x, ulr=%08x",
 480                     tf->tf_usr_sp, tf->tf_usr_lr);
 481         else
 482                 printf("ssp=%08x, slr=%08x",
 483                     tf->tf_svc_sp, tf->tf_svc_lr);
 484         printf(", pc =%08x\n\n", tf->tf_pc);
 485
 486 #ifdef KDB
 487         if (debugger_on_panic || kdb_active)
 488                 if (kdb_trap(fsr, 0, tf))
 489                         return (0);
 490 #endif
 491         panic("Fatal abort");
 492         /*NOTREACHED*/
 493 }
 494
 495 /*
 496  * dab_align() handles the following data aborts:
 497  *
 498  *  FAULT_ALIGN_0 - Alignment fault
 499  *  FAULT_ALIGN_1 - Alignment fault
 500  *
 501  * These faults are fatal if they happen in kernel mode. Otherwise, we
 502  * deliver a bus error to the process.
 503  */
 504 static int
 505 dab_align(struct trapframe *tf, u_int fsr, u_int far, struct thread *td,
 506     struct ksig *ksig)
 507 {
 508
 509         /* Alignment faults are always fatal if they occur in kernel mode */
 510         if (!TRAP_USERMODE(tf)) {
 511                 if (!td || !td->td_pcb->pcb_onfault)
 512                         dab_fatal(tf, fsr, far, td, ksig);
 513                 tf->tf_r0 = EFAULT;
 514                 tf->tf_pc = (int)td->td_pcb->pcb_onfault;
 515                 return (0);
 516         }
 517
 518         /* pcb_onfault *must* be NULL at this point */
 519
 520         /* Deliver a bus error signal to the process */
 521         ksig->code = 0;
 522         ksig->signb = SIGBUS;
 523         td->td_frame = tf;
 524
 525         return (1);
 526 }
 527
 528 /*
 529  * dab_buserr() handles the following data aborts:
 530  *
 531  *  FAULT_BUSERR_0 - External Abort on Linefetch -- Section
 532  *  FAULT_BUSERR_1 - External Abort on Linefetch -- Page
 533  *  FAULT_BUSERR_2 - External Abort on Non-linefetch -- Section
 534  *  FAULT_BUSERR_3 - External Abort on Non-linefetch -- Page
 535  *  FAULT_BUSTRNL1 - External abort on Translation -- Level 1
 536  *  FAULT_BUSTRNL2 - External abort on Translation -- Level 2
 537  *
 538  * If pcb_onfault is set, flag the fault and return to the handler.
 539  * If the fault occurred in user mode, give the process a SIGBUS.
 540  *
 541  * Note: On XScale, FAULT_BUSERR_0, FAULT_BUSERR_1, and FAULT_BUSERR_2
 542  * can be flagged as imprecise in the FSR. This causes a real headache
 543  * since some of the machine state is lost. In this case, tf->tf_pc
 544  * may not actually point to the offending instruction. In fact, if
 545  * we've taken a double abort fault, it generally points somewhere near
 546  * the top of "data_abort_entry" in exception.S.
 547  *
 548  * In all other cases, these data aborts are considered fatal.
 549  */
 550 static int
 551 dab_buserr(struct trapframe *tf, u_int fsr, u_int far, struct thread *td,
 552     struct ksig *ksig)
 553 {
 554         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
 555
 556 #ifdef __XSCALE__
 557         if ((fsr & FAULT_IMPRECISE) != 0 &&
 558             (tf->tf_spsr & PSR_MODE) == PSR_ABT32_MODE) {
 559                 /*
 560                  * Oops, an imprecise, double abort fault. We've lost the
 561                  * r14_abt/spsr_abt values corresponding to the original
 562                  * abort, and the spsr saved in the trapframe indicates
 563                  * ABT mode.
 564                  */
 565                 tf->tf_spsr &= ~PSR_MODE;
 566
 567                 /*
 568                  * We use a simple heuristic to determine if the double abort
 569                  * happened as a result of a kernel or user mode access.
 570                  * If the current trapframe is at the top of the kernel stack,
 571                  * the fault _must_ have come from user mode.
 572                  */
 573                 if (tf != ((struct trapframe *)pcb->un_32.pcb32_sp) - 1) {
 574                         /*
 575                          * Kernel mode. We're either about to die a
 576                          * spectacular death, or pcb_onfault will come
 577                          * to our rescue. Either way, the current value
 578                          * of tf->tf_pc is irrelevant.
 579                          */
 580                         tf->tf_spsr |= PSR_SVC32_MODE;
 581                         if (pcb->pcb_onfault == NULL)
 582                                 printf("\nKernel mode double abort!\n");
 583                 } else {
 584                         /*
 585                          * User mode. We've lost the program counter at the
 586                          * time of the fault (not that it was accurate anyway;
 587                          * it's not called an imprecise fault for nothing).
 588                          * About all we can do is copy r14_usr to tf_pc and
 589                          * hope for the best. The process is about to get a
 590                          * SIGBUS, so it's probably history anyway.
 591                          */
 592                         tf->tf_spsr |= PSR_USR32_MODE;
 593                         tf->tf_pc = tf->tf_usr_lr;
 594                 }
 595         }
 596
 597         /* FAR is invalid for imprecise exceptions */
 598         if ((fsr & FAULT_IMPRECISE) != 0)
 599                 far = 0;
 600 #endif /* __XSCALE__ */
 601
 602         if (pcb->pcb_onfault) {
 603                 tf->tf_r0 = EFAULT;
 604                 tf->tf_pc = (register_t)(intptr_t) pcb->pcb_onfault;
 605                 return (0);
 606         }
 607
 608         /*
 609          * At this point, if the fault happened in kernel mode, we're toast
 610          */
 611         if (!TRAP_USERMODE(tf))
 612                 dab_fatal(tf, fsr, far, td, ksig);
 613
 614         /* Deliver a bus error signal to the process */
 615         ksig->signb = SIGBUS;
 616         ksig->code = 0;
 617         td->td_frame = tf;
 618
 619         return (1);
 620 }
 621
 622 /*
 623  * void prefetch_abort_handler(struct trapframe *tf)
 624  *
 625  * Abort handler called when instruction execution occurs at
 626  * a non existent or restricted (access permissions) memory page.
 627  * If the address is invalid and we were in SVC mode then panic as
 628  * the kernel should never prefetch abort.
 629  * If the address is invalid and the page is mapped then the user process
 630  * does no have read permission so send it a signal.
 631  * Otherwise fault the page in and try again.
 632  */
 633 void
 634 prefetch_abort_handler(struct trapframe *tf)
 635 {
 636         struct thread *td;
 637         struct proc * p;
 638         struct vm_map *map;
 639         vm_offset_t fault_pc, va;
 640         int error = 0;
 641         struct ksig ksig;
 642
 643
 644 #if 0
 645         /* Update vmmeter statistics */
 646         uvmexp.traps++;
 647 #endif
 648 #if 0
 649         printf("prefetch abort handler: %p %p\n", (void*)tf->tf_pc,
 650             (void*)tf->tf_usr_lr);
 651 #endif
 652
 653         td = curthread;
 654         p = td->td_proc;
 655         PCPU_INC(cnt.v_trap);
 656
 657         if (TRAP_USERMODE(tf)) {
 658                 td->td_frame = tf;
 659                 if (td->td_ucred != td->td_proc->p_ucred)
 660                         cred_update_thread(td);
 661         }
 662         fault_pc = tf->tf_pc;
 663         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
 664                 if (__predict_true(tf->tf_spsr & I32_bit) == 0)
 665                         enable_interrupts(I32_bit);
 666                 if (__predict_true(tf->tf_spsr & F32_bit) == 0)
 667                         enable_interrupts(F32_bit);
 668         }
 669
 670         /* Prefetch aborts cannot happen in kernel mode */
 671         if (__predict_false(!TRAP_USERMODE(tf)))
 672                 dab_fatal(tf, 0, tf->tf_pc, NULL, &ksig);
 673         td->td_pticks = 0;
 674
 675
 676         /* Ok validate the address, can only execute in USER space */
 677         if (__predict_false(fault_pc >= VM_MAXUSER_ADDRESS ||
 678             (fault_pc < VM_MIN_ADDRESS && vector_page == ARM_VECTORS_LOW))) {
 679                 ksig.signb = SIGSEGV;
 680                 ksig.code = 0;
 681                 goto do_trapsignal;
 682         }
 683
 684         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 685         va = trunc_page(fault_pc);
 686
 687         /*
 688          * See if the pmap can handle this fault on its own...
 689          */
 690 #ifdef DEBUG
 691         last_fault_code = -1;
 692 #endif
 693         if (pmap_fault_fixup(map->pmap, va, VM_PROT_READ, 1))
 694                 goto out;
 695
 696         if (map != kernel_map) {
 697                 PROC_LOCK(p);
 698                 p->p_lock++;
 699                 PROC_UNLOCK(p);
 700         }
 701
 702         error = vm_fault(map, va, VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE,
 703             VM_FAULT_NORMAL);
 704         if (map != kernel_map) {
 705                 PROC_LOCK(p);
 706                 p->p_lock--;
 707                 PROC_UNLOCK(p);
 708         }
 709
 710         if (__predict_true(error == 0))
 711                 goto out;
 712
 713         if (error == ENOMEM) {
 714                 printf("VM: pid %d (%s), uid %d killed: "
 715                     "out of swap\n", td->td_proc->p_pid, td->td_name,
 716                     (td->td_proc->p_ucred) ?
 717                      td->td_proc->p_ucred->cr_uid : -1);
 718                 ksig.signb = SIGKILL;
 719         } else {
 720                 ksig.signb = SIGSEGV;
 721         }
 722         ksig.code = 0;
 723
 724 do_trapsignal:
 725         call_trapsignal(td, ksig.signb, ksig.code);
 726
 727 out:
 728         userret(td, tf);
 729
 730 }
 731
 732 extern int badaddr_read_1(const uint8_t *, uint8_t *);
 733 extern int badaddr_read_2(const uint16_t *, uint16_t *);
 734 extern int badaddr_read_4(const uint32_t *, uint32_t *);
 735 /*
 736  * Tentatively read an 8, 16, or 32-bit value from 'addr'.
 737  * If the read succeeds, the value is written to 'rptr' and zero is returned.
 738  * Else, return EFAULT.
 739  */
 740 int
 741 badaddr_read(void *addr, size_t size, void *rptr)
 742 {
 743         union {
 744                 uint8_t v1;
 745                 uint16_t v2;
 746                 uint32_t v4;
 747         } u;
 748         int rv;
 749
 750         cpu_drain_writebuf();
 751
 752         /* Read from the test address. */
 753         switch (size) {
 754         case sizeof(uint8_t):
 755                 rv = badaddr_read_1(addr, &u.v1);
 756                 if (rv == 0 && rptr)
 757                         *(uint8_t *) rptr = u.v1;
 758                 break;
 759
 760         case sizeof(uint16_t):
 761                 rv = badaddr_read_2(addr, &u.v2);
 762                 if (rv == 0 && rptr)
 763                         *(uint16_t *) rptr = u.v2;
 764                 break;
 765
 766         case sizeof(uint32_t):
 767                 rv = badaddr_read_4(addr, &u.v4);
 768                 if (rv == 0 && rptr)
 769                         *(uint32_t *) rptr = u.v4;
 770                 break;
 771
 772         default:
 773                 panic("badaddr: invalid size (%lu)", (u_long) size);
 774         }
 775
 776         /* Return EFAULT if the address was invalid, else zero */
 777         return (rv);
 778 }
 779
 780 int
 781 cpu_fetch_syscall_args(struct thread *td, struct syscall_args *sa)
 782 {
 783         struct proc *p;
 784         register_t *ap;
 785         int error;
 786
 787 #ifdef __ARM_EABI__
 788         sa->code = td->td_frame->tf_r7;
 789 #else
 790         sa->code = sa->insn & 0x000fffff;
 791 #endif
 792         ap = &td->td_frame->tf_r0;
 793         if (sa->code == SYS_syscall) {
 794                 sa->code = *ap++;
 795                 sa->nap--;
 796         } else if (sa->code == SYS___syscall) {
 797                 sa->code = ap[_QUAD_LOWWORD];
 798                 sa->nap -= 2;
 799                 ap += 2;
 800         }
 801         p = td->td_proc;
 802         if (p->p_sysent->sv_mask)
 803                 sa->code &= p->p_sysent->sv_mask;
 804         if (sa->code >= p->p_sysent->sv_size)
 805                 sa->callp = &p->p_sysent->sv_table[0];
 806         else
 807                 sa->callp = &p->p_sysent->sv_table[sa->code];
 808         sa->narg = sa->callp->sy_narg;
 809         error = 0;
 810         memcpy(sa->args, ap, sa->nap * sizeof(register_t));
 811         if (sa->narg > sa->nap) {
 812                 error = copyin((void *)td->td_frame->tf_usr_sp, sa->args +
 813                     sa->nap, (sa->narg - sa->nap) * sizeof(register_t));
 814         }
 815         if (error == 0) {
 816                 td->td_retval[0] = 0;
 817                 td->td_retval[1] = 0;
 818         }
 819         return (error);
 820 }
 821
 822 #include "../../kern/subr_syscall.c"
 823
 824 static void
 825 syscall(struct thread *td, struct trapframe *frame)
 826 {
 827         struct syscall_args sa;
 828         int error;
 829
 830 #ifndef __ARM_EABI__
 831         sa.insn = *(uint32_t *)(frame->tf_pc - INSN_SIZE);
 832         switch (sa.insn & SWI_OS_MASK) {
 833         case 0: /* XXX: we need our own one. */
 834                 break;
 835         default:
 836                 call_trapsignal(td, SIGILL, 0);
 837                 userret(td, frame);
 838                 return;
 839         }
 840 #endif
 841         sa.nap = 4;
 842
 843         error = syscallenter(td, &sa);
 844         KASSERT(error != 0 || td->td_ar == NULL,
 845             ("returning from syscall with td_ar set!"));
 846         syscallret(td, error, &sa);
 847 }
 848
 849 void
 850 swi_handler(struct trapframe *frame)
 851 {
 852         struct thread *td = curthread;
 853
 854         td->td_frame = frame;
 855
 856         td->td_pticks = 0;
 857         /*
 858          * Make sure the program counter is correctly aligned so we
 859          * don't take an alignment fault trying to read the opcode.
 860          */
 861         if (__predict_false(((frame->tf_pc - INSN_SIZE) & 3) != 0)) {
 862                 call_trapsignal(td, SIGILL, 0);
 863                 userret(td, frame);
 864                 return;
 865         }
 866         /*
 867          * Enable interrupts if they were enabled before the exception.
 868          * Since all syscalls *should* come from user mode it will always
 869          * be safe to enable them, but check anyway.
 870          */
 871         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
 872                 if (__predict_true(frame->tf_spsr & I32_bit) == 0)
 873                         enable_interrupts(I32_bit);
 874                 if (__predict_true(frame->tf_spsr & F32_bit) == 0)
 875                         enable_interrupts(F32_bit);
 876         }
 877
 878         syscall(td, frame);
 879 }
 880