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/systm.h>
  89 #include <sys/proc.h>
  90 #include <sys/kernel.h>
  91 #include <sys/lock.h>
  92 #include <sys/mutex.h>
  93 #include <sys/syscall.h>
  94 #include <sys/sysent.h>
  95 #include <sys/signalvar.h>
  96 #include <sys/ktr.h>
  97 #ifdef KTRACE
  98 #include <sys/uio.h>
  99 #include <sys/ktrace.h>
 100 #endif
 101 #include <sys/ptrace.h>
 102 #include <sys/pioctl.h>
 103
 104 #include <vm/vm.h>
 105 #include <vm/pmap.h>
 106 #include <vm/vm_kern.h>
 107 #include <vm/vm_map.h>
 108 #include <vm/vm_extern.h>
 109
 110 #include <machine/cpuconf.h>
 111 #include <machine/vmparam.h>
 112 #include <machine/frame.h>
 113 #include <machine/cpu.h>
 114 #include <machine/intr.h>
 115 #include <machine/pcb.h>
 116 #include <machine/proc.h>
 117 #include <machine/swi.h>
 118
 119 #include <security/audit/audit.h>
 120
 121 #ifdef KDB
 122 #include <sys/kdb.h>
 123 #endif
 124
 125
 126 void swi_handler(trapframe_t *);
 127 void undefinedinstruction(trapframe_t *);
 128
 129 #include <machine/disassem.h>
 130 #include <machine/machdep.h>
 131
 132 extern char fusubailout[];
 133 extern char *syscallnames[];
 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)(trapframe_t *, u_int, u_int, struct thread *, struct ksig *);
 150         const char *desc;
 151 };
 152
 153 static int dab_fatal(trapframe_t *, u_int, u_int, struct thread *, struct ksig *);
 154 static int dab_align(trapframe_t *, u_int, u_int, struct thread *, struct ksig *);
 155 static int dab_buserr(trapframe_t *, u_int, u_int, struct thread *, struct ksig *);
 156
 157 static const struct data_abort data_aborts[] = {
 158         {dab_fatal,     "Vector Exception"},
 159         {dab_align,     "Alignment Fault 1"},
 160         {dab_fatal,     "Terminal Exception"},
 161         {dab_align,     "Alignment Fault 3"},
 162         {dab_buserr,    "External Linefetch Abort (S)"},
 163         {NULL,          "Translation Fault (S)"},
 164         {dab_buserr,    "External Linefetch Abort (P)"},
 165         {NULL,          "Translation Fault (P)"},
 166         {dab_buserr,    "External Non-Linefetch Abort (S)"},
 167         {NULL,          "Domain Fault (S)"},
 168         {dab_buserr,    "External Non-Linefetch Abort (P)"},
 169         {NULL,          "Domain Fault (P)"},
 170         {dab_buserr,    "External Translation Abort (L1)"},
 171         {NULL,          "Permission Fault (S)"},
 172         {dab_buserr,    "External Translation Abort (L2)"},
 173         {NULL,          "Permission Fault (P)"}
 174 };
 175
 176 /* Determine if a fault came from user mode */
 177 #define TRAP_USERMODE(tf)       ((tf->tf_spsr & PSR_MODE) == PSR_USR32_MODE)
 178
 179 /* Determine if 'x' is a permission fault */
 180 #define IS_PERMISSION_FAULT(x)                                  \
 181         (((1 << ((x) & FAULT_TYPE_MASK)) &                      \
 182           ((1 << FAULT_PERM_P) | (1 << FAULT_PERM_S))) != 0)
 183
 184 static __inline void
 185 call_trapsignal(struct thread *td, int sig, u_long code)
 186 {
 187         ksiginfo_t ksi;
 188
 189         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 190         ksi.ksi_signo = sig;
 191         ksi.ksi_code = (int)code;
 192         trapsignal(td, &ksi);
 193 }
 194
 195 static __inline int
 196 data_abort_fixup(trapframe_t *tf, u_int fsr, u_int far, struct thread *td, struct ksig *ksig)
 197 {
 198 #ifdef CPU_ABORT_FIXUP_REQUIRED
 199         int error;
 200
 201         /* Call the cpu specific data abort fixup routine */
 202         error = cpu_dataabt_fixup(tf);
 203         if (__predict_true(error != ABORT_FIXUP_FAILED))
 204                 return (error);
 205
 206         /*
 207          * Oops, couldn't fix up the instruction
 208          */
 209         printf("data_abort_fixup: fixup for %s mode data abort failed.\n",
 210             TRAP_USERMODE(tf) ? "user" : "kernel");
 211         printf("pc = 0x%08x, opcode 0x%08x, insn = ", tf->tf_pc,
 212             *((u_int *)tf->tf_pc));
 213         disassemble(tf->tf_pc);
 214
 215         /* Die now if this happened in kernel mode */
 216         if (!TRAP_USERMODE(tf))
 217                 dab_fatal(tf, fsr, far, td, NULL, ksig);
 218
 219         return (error);
 220 #else
 221         return (ABORT_FIXUP_OK);
 222 #endif /* CPU_ABORT_FIXUP_REQUIRED */
 223 }
 224
 225 void
 226 data_abort_handler(trapframe_t *tf)
 227 {
 228         struct vm_map *map;
 229         struct pcb *pcb;
 230         struct thread *td;
 231         u_int user, far, fsr;
 232         vm_prot_t ftype;
 233         void *onfault;
 234         vm_offset_t va;
 235         int error = 0;
 236         struct ksig ksig;
 237         struct proc *p;
 238
 239
 240         /* Grab FAR/FSR before enabling interrupts */
 241         far = cpu_faultaddress();
 242         fsr = cpu_faultstatus();
 243 #if 0
 244         printf("data abort: %p (from %p %p)\n", (void*)far, (void*)tf->tf_pc,
 245             (void*)tf->tf_svc_lr);
 246 #endif
 247
 248         /* Update vmmeter statistics */
 249 #if 0
 250         vmexp.traps++;
 251 #endif
 252
 253         td = curthread;
 254         p = td->td_proc;
 255
 256         PCPU_INC(cnt.v_trap);
 257         /* Data abort came from user mode? */
 258         user = TRAP_USERMODE(tf);
 259
 260         if (user) {
 261                 td->td_pticks = 0;
 262                 td->td_frame = tf;
 263                 if (td->td_ucred != td->td_proc->p_ucred)
 264                         cred_update_thread(td);
 265
 266         }
 267         /* Grab the current pcb */
 268         pcb = td->td_pcb;
 269         /* Re-enable interrupts if they were enabled previously */
 270         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
 271                 if (__predict_true(tf->tf_spsr & I32_bit) == 0)
 272                         enable_interrupts(I32_bit);
 273                 if (__predict_true(tf->tf_spsr & F32_bit) == 0)
 274                         enable_interrupts(F32_bit);
 275         }
 276
 277
 278         /* Invoke the appropriate handler, if necessary */
 279         if (__predict_false(data_aborts[fsr & FAULT_TYPE_MASK].func != NULL)) {
 280                 if ((data_aborts[fsr & FAULT_TYPE_MASK].func)(tf, fsr, far,
 281                     td, &ksig)) {
 282                         goto do_trapsignal;
 283                 }
 284                 goto out;
 285         }
 286
 287         /*
 288          * At this point, we're dealing with one of the following data aborts:
 289          *
 290          *  FAULT_TRANS_S  - Translation -- Section
 291          *  FAULT_TRANS_P  - Translation -- Page
 292          *  FAULT_DOMAIN_S - Domain -- Section
 293          *  FAULT_DOMAIN_P - Domain -- Page
 294          *  FAULT_PERM_S   - Permission -- Section
 295          *  FAULT_PERM_P   - Permission -- Page
 296          *
 297          * These are the main virtual memory-related faults signalled by
 298          * the MMU.
 299          */
 300
 301         /* fusubailout is used by [fs]uswintr to avoid page faulting */
 302         if (__predict_false(pcb->pcb_onfault == fusubailout)) {
 303                 tf->tf_r0 = EFAULT;
 304                 tf->tf_pc = (register_t)(intptr_t) pcb->pcb_onfault;
 305                 return;
 306         }
 307
 308         /*
 309          * Make sure the Program Counter is sane. We could fall foul of
 310          * someone executing Thumb code, in which case the PC might not
 311          * be word-aligned. This would cause a kernel alignment fault
 312          * further down if we have to decode the current instruction.
 313          * XXX: It would be nice to be able to support Thumb at some point.
 314          */
 315         if (__predict_false((tf->tf_pc & 3) != 0)) {
 316                 if (user) {
 317                         /*
 318                          * Give the user an illegal instruction signal.
 319                          */
 320                         /* Deliver a SIGILL to the process */
 321                         ksig.signb = SIGILL;
 322                         ksig.code = 0;
 323                         goto do_trapsignal;
 324                 }
 325
 326                 /*
 327                  * The kernel never executes Thumb code.
 328                  */
 329                 printf("\ndata_abort_fault: Misaligned Kernel-mode "
 330                     "Program Counter\n");
 331                 dab_fatal(tf, fsr, far, td, &ksig);
 332         }
 333
 334         /* See if the cpu state needs to be fixed up */
 335         switch (data_abort_fixup(tf, fsr, far, td, &ksig)) {
 336         case ABORT_FIXUP_RETURN:
 337                 return;
 338         case ABORT_FIXUP_FAILED:
 339                 /* Deliver a SIGILL to the process */
 340                 ksig.signb = SIGILL;
 341                 ksig.code = 0;
 342                 goto do_trapsignal;
 343         default:
 344                 break;
 345         }
 346
 347         va = trunc_page((vm_offset_t)far);
 348
 349         /*
 350          * It is only a kernel address space fault iff:
 351          *      1. user == 0  and
 352          *      2. pcb_onfault not set or
 353          *      3. pcb_onfault set and not LDRT/LDRBT/STRT/STRBT instruction.
 354          */
 355         if (user == 0 && (va >= VM_MIN_KERNEL_ADDRESS ||
 356             (va < VM_MIN_ADDRESS && vector_page == ARM_VECTORS_LOW)) &&
 357             __predict_true((pcb->pcb_onfault == NULL ||
 358              (ReadWord(tf->tf_pc) & 0x05200000) != 0x04200000))) {
 359                 map = kernel_map;
 360
 361                 /* Was the fault due to the FPE/IPKDB ? */
 362                 if (__predict_false((tf->tf_spsr & PSR_MODE)==PSR_UND32_MODE)) {
 363
 364                         /*
 365                          * Force exit via userret()
 366                          * This is necessary as the FPE is an extension to
 367                          * userland that actually runs in a priveledged mode
 368                          * but uses USR mode permissions for its accesses.
 369                          */
 370                         user = 1;
 371                         ksig.signb = SIGSEGV;
 372                         ksig.code = 0;
 373                         goto do_trapsignal;
 374                 }
 375         } else {
 376                 map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 377         }
 378
 379         /*
 380          * We need to know whether the page should be mapped
 381          * as R or R/W. The MMU does not give us the info as
 382          * to whether the fault was caused by a read or a write.
 383          *
 384          * However, we know that a permission fault can only be
 385          * the result of a write to a read-only location, so
 386          * we can deal with those quickly.
 387          *
 388          * Otherwise we need to disassemble the instruction
 389          * responsible to determine if it was a write.
 390          */
 391         if (IS_PERMISSION_FAULT(fsr)) {
 392                 ftype = VM_PROT_WRITE;
 393         } else {
 394                 u_int insn = ReadWord(tf->tf_pc);
 395
 396                 if (((insn & 0x0c100000) == 0x04000000) ||      /* STR/STRB */
 397                     ((insn & 0x0e1000b0) == 0x000000b0) ||      /* STRH/STRD */
 398                     ((insn & 0x0a100000) == 0x08000000))        /* STM/CDT */
 399                 {
 400                         ftype = VM_PROT_WRITE;
 401         }
 402                 else
 403                 if ((insn & 0x0fb00ff0) == 0x01000090)          /* SWP */
 404                         ftype = VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE;
 405                 else
 406                         ftype = VM_PROT_READ;
 407         }
 408
 409         /*
 410          * See if the fault is as a result of ref/mod emulation,
 411          * or domain mismatch.
 412          */
 413 #ifdef DEBUG
 414         last_fault_code = fsr;
 415 #endif
 416         if (pmap_fault_fixup(vmspace_pmap(td->td_proc->p_vmspace), va, ftype,
 417             user)) {
 418                 goto out;
 419         }
 420
 421         onfault = pcb->pcb_onfault;
 422         pcb->pcb_onfault = NULL;
 423         if (map != kernel_map) {
 424                 PROC_LOCK(p);
 425                 p->p_lock++;
 426                 PROC_UNLOCK(p);
 427         }
 428         error = vm_fault(map, va, ftype, (ftype & VM_PROT_WRITE) ?
 429             VM_FAULT_DIRTY : VM_FAULT_NORMAL);
 430         pcb->pcb_onfault = onfault;
 431
 432         if (map != kernel_map) {
 433                 PROC_LOCK(p);
 434                 p->p_lock--;
 435                 PROC_UNLOCK(p);
 436         }
 437         if (__predict_true(error == 0))
 438                 goto out;
 439         if (user == 0) {
 440                 if (pcb->pcb_onfault) {
 441                         tf->tf_r0 = error;
 442                         tf->tf_pc = (register_t)(intptr_t) pcb->pcb_onfault;
 443                         return;
 444                 }
 445
 446                 printf("\nvm_fault(%p, %x, %x, 0) -> %x\n", map, va, ftype,
 447                     error);
 448                 dab_fatal(tf, fsr, far, td, &ksig);
 449         }
 450
 451
 452         if (error == ENOMEM) {
 453                 printf("VM: pid %d (%s), uid %d killed: "
 454                     "out of swap\n", td->td_proc->p_pid, td->td_name,
 455                     (td->td_proc->p_ucred) ?
 456                      td->td_proc->p_ucred->cr_uid : -1);
 457                 ksig.signb = SIGKILL;
 458         } else {
 459                 ksig.signb = SIGSEGV;
 460         }
 461         ksig.code = 0;
 462 do_trapsignal:
 463         call_trapsignal(td, ksig.signb, ksig.code);
 464 out:
 465         /* If returning to user mode, make sure to invoke userret() */
 466         if (user)
 467                 userret(td, tf);
 468 }
 469
 470 /*
 471  * dab_fatal() handles the following data aborts:
 472  *
 473  *  FAULT_WRTBUF_0 - Vector Exception
 474  *  FAULT_WRTBUF_1 - Terminal Exception
 475  *
 476  * We should never see these on a properly functioning system.
 477  *
 478  * This function is also called by the other handlers if they
 479  * detect a fatal problem.
 480  *
 481  * Note: If 'l' is NULL, we assume we're dealing with a prefetch abort.
 482  */
 483 static int
 484 dab_fatal(trapframe_t *tf, u_int fsr, u_int far, struct thread *td, struct ksig *ksig)
 485 {
 486         const char *mode;
 487
 488         mode = TRAP_USERMODE(tf) ? "user" : "kernel";
 489
 490         disable_interrupts(I32_bit|F32_bit);
 491         if (td != NULL) {
 492                 printf("Fatal %s mode data abort: '%s'\n", mode,
 493                     data_aborts[fsr & FAULT_TYPE_MASK].desc);
 494                 printf("trapframe: %p\nFSR=%08x, FAR=", tf, fsr);
 495                 if ((fsr & FAULT_IMPRECISE) == 0)
 496                         printf("%08x, ", far);
 497                 else
 498                         printf("Invalid,  ");
 499                 printf("spsr=%08x\n", tf->tf_spsr);
 500         } else {
 501                 printf("Fatal %s mode prefetch abort at 0x%08x\n",
 502                     mode, tf->tf_pc);
 503                 printf("trapframe: %p, spsr=%08x\n", tf, tf->tf_spsr);
 504         }
 505
 506         printf("r0 =%08x, r1 =%08x, r2 =%08x, r3 =%08x\n",
 507             tf->tf_r0, tf->tf_r1, tf->tf_r2, tf->tf_r3);
 508         printf("r4 =%08x, r5 =%08x, r6 =%08x, r7 =%08x\n",
 509             tf->tf_r4, tf->tf_r5, tf->tf_r6, tf->tf_r7);
 510         printf("r8 =%08x, r9 =%08x, r10=%08x, r11=%08x\n",
 511             tf->tf_r8, tf->tf_r9, tf->tf_r10, tf->tf_r11);
 512         printf("r12=%08x, ", tf->tf_r12);
 513
 514         if (TRAP_USERMODE(tf))
 515                 printf("usp=%08x, ulr=%08x",
 516                     tf->tf_usr_sp, tf->tf_usr_lr);
 517         else
 518                 printf("ssp=%08x, slr=%08x",
 519                     tf->tf_svc_sp, tf->tf_svc_lr);
 520         printf(", pc =%08x\n\n", tf->tf_pc);
 521
 522 #ifdef KDB
 523         if (debugger_on_panic || kdb_active)
 524                 kdb_trap(fsr, 0, tf);
 525 #endif
 526         panic("Fatal abort");
 527         /*NOTREACHED*/
 528 }
 529
 530 /*
 531  * dab_align() handles the following data aborts:
 532  *
 533  *  FAULT_ALIGN_0 - Alignment fault
 534  *  FAULT_ALIGN_1 - Alignment fault
 535  *
 536  * These faults are fatal if they happen in kernel mode. Otherwise, we
 537  * deliver a bus error to the process.
 538  */
 539 static int
 540 dab_align(trapframe_t *tf, u_int fsr, u_int far, struct thread *td, struct ksig *ksig)
 541 {
 542
 543         /* Alignment faults are always fatal if they occur in kernel mode */
 544         if (!TRAP_USERMODE(tf)) {
 545                 if (!td || !td->td_pcb->pcb_onfault)
 546                         dab_fatal(tf, fsr, far, td, ksig);
 547                 tf->tf_r0 = EFAULT;
 548                 tf->tf_pc = (int)td->td_pcb->pcb_onfault;
 549                 return (0);
 550         }
 551
 552         /* pcb_onfault *must* be NULL at this point */
 553
 554         /* See if the cpu state needs to be fixed up */
 555         (void) data_abort_fixup(tf, fsr, far, td, ksig);
 556
 557         /* Deliver a bus error signal to the process */
 558         ksig->code = 0;
 559         ksig->signb = SIGBUS;
 560         td->td_frame = tf;
 561
 562         return (1);
 563 }
 564
 565 /*
 566  * dab_buserr() handles the following data aborts:
 567  *
 568  *  FAULT_BUSERR_0 - External Abort on Linefetch -- Section
 569  *  FAULT_BUSERR_1 - External Abort on Linefetch -- Page
 570  *  FAULT_BUSERR_2 - External Abort on Non-linefetch -- Section
 571  *  FAULT_BUSERR_3 - External Abort on Non-linefetch -- Page
 572  *  FAULT_BUSTRNL1 - External abort on Translation -- Level 1
 573  *  FAULT_BUSTRNL2 - External abort on Translation -- Level 2
 574  *
 575  * If pcb_onfault is set, flag the fault and return to the handler.
 576  * If the fault occurred in user mode, give the process a SIGBUS.
 577  *
 578  * Note: On XScale, FAULT_BUSERR_0, FAULT_BUSERR_1, and FAULT_BUSERR_2
 579  * can be flagged as imprecise in the FSR. This causes a real headache
 580  * since some of the machine state is lost. In this case, tf->tf_pc
 581  * may not actually point to the offending instruction. In fact, if
 582  * we've taken a double abort fault, it generally points somewhere near
 583  * the top of "data_abort_entry" in exception.S.
 584  *
 585  * In all other cases, these data aborts are considered fatal.
 586  */
 587 static int
 588 dab_buserr(trapframe_t *tf, u_int fsr, u_int far, struct thread *td, struct ksig *ksig)
 589 {
 590         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
 591
 592 #ifdef __XSCALE__
 593         if ((fsr & FAULT_IMPRECISE) != 0 &&
 594             (tf->tf_spsr & PSR_MODE) == PSR_ABT32_MODE) {
 595                 /*
 596                  * Oops, an imprecise, double abort fault. We've lost the
 597                  * r14_abt/spsr_abt values corresponding to the original
 598                  * abort, and the spsr saved in the trapframe indicates
 599                  * ABT mode.
 600                  */
 601                 tf->tf_spsr &= ~PSR_MODE;
 602
 603                 /*
 604                  * We use a simple heuristic to determine if the double abort
 605                  * happened as a result of a kernel or user mode access.
 606                  * If the current trapframe is at the top of the kernel stack,
 607                  * the fault _must_ have come from user mode.
 608                  */
 609                 if (tf != ((trapframe_t *)pcb->un_32.pcb32_sp) - 1) {
 610                         /*
 611                          * Kernel mode. We're either about to die a
 612                          * spectacular death, or pcb_onfault will come
 613                          * to our rescue. Either way, the current value
 614                          * of tf->tf_pc is irrelevant.
 615                          */
 616                         tf->tf_spsr |= PSR_SVC32_MODE;
 617                         if (pcb->pcb_onfault == NULL)
 618                                 printf("\nKernel mode double abort!\n");
 619                 } else {
 620                         /*
 621                          * User mode. We've lost the program counter at the
 622                          * time of the fault (not that it was accurate anyway;
 623                          * it's not called an imprecise fault for nothing).
 624                          * About all we can do is copy r14_usr to tf_pc and
 625                          * hope for the best. The process is about to get a
 626                          * SIGBUS, so it's probably history anyway.
 627                          */
 628                         tf->tf_spsr |= PSR_USR32_MODE;
 629                         tf->tf_pc = tf->tf_usr_lr;
 630                 }
 631         }
 632
 633         /* FAR is invalid for imprecise exceptions */
 634         if ((fsr & FAULT_IMPRECISE) != 0)
 635                 far = 0;
 636 #endif /* __XSCALE__ */
 637
 638         if (pcb->pcb_onfault) {
 639                 tf->tf_r0 = EFAULT;
 640                 tf->tf_pc = (register_t)(intptr_t) pcb->pcb_onfault;
 641                 return (0);
 642         }
 643
 644         /* See if the cpu state needs to be fixed up */
 645         (void) data_abort_fixup(tf, fsr, far, td, ksig);
 646
 647         /*
 648          * At this point, if the fault happened in kernel mode, we're toast
 649          */
 650         if (!TRAP_USERMODE(tf))
 651                 dab_fatal(tf, fsr, far, td, ksig);
 652
 653         /* Deliver a bus error signal to the process */
 654         ksig->signb = SIGBUS;
 655         ksig->code = 0;
 656         td->td_frame = tf;
 657
 658         return (1);
 659 }
 660
 661 static __inline int
 662 prefetch_abort_fixup(trapframe_t *tf, struct ksig *ksig)
 663 {
 664 #ifdef CPU_ABORT_FIXUP_REQUIRED
 665         int error;
 666
 667         /* Call the cpu specific prefetch abort fixup routine */
 668         error = cpu_prefetchabt_fixup(tf);
 669         if (__predict_true(error != ABORT_FIXUP_FAILED))
 670                 return (error);
 671
 672         /*
 673          * Oops, couldn't fix up the instruction
 674          */
 675         printf(
 676             "prefetch_abort_fixup: fixup for %s mode prefetch abort failed.\n",
 677             TRAP_USERMODE(tf) ? "user" : "kernel");
 678         printf("pc = 0x%08x, opcode 0x%08x, insn = ", tf->tf_pc,
 679             *((u_int *)tf->tf_pc));
 680         disassemble(tf->tf_pc);
 681
 682         /* Die now if this happened in kernel mode */
 683         if (!TRAP_USERMODE(tf))
 684                 dab_fatal(tf, 0, tf->tf_pc, NULL, ksig);
 685
 686         return (error);
 687 #else
 688         return (ABORT_FIXUP_OK);
 689 #endif /* CPU_ABORT_FIXUP_REQUIRED */
 690 }
 691
 692 /*
 693  * void prefetch_abort_handler(trapframe_t *tf)
 694  *
 695  * Abort handler called when instruction execution occurs at
 696  * a non existent or restricted (access permissions) memory page.
 697  * If the address is invalid and we were in SVC mode then panic as
 698  * the kernel should never prefetch abort.
 699  * If the address is invalid and the page is mapped then the user process
 700  * does no have read permission so send it a signal.
 701  * Otherwise fault the page in and try again.
 702  */
 703 void
 704 prefetch_abort_handler(trapframe_t *tf)
 705 {
 706         struct thread *td;
 707         struct proc * p;
 708         struct vm_map *map;
 709         vm_offset_t fault_pc, va;
 710         int error = 0;
 711         struct ksig ksig;
 712
 713
 714 #if 0
 715         /* Update vmmeter statistics */
 716         uvmexp.traps++;
 717 #endif
 718 #if 0
 719         printf("prefetch abort handler: %p %p\n", (void*)tf->tf_pc,
 720             (void*)tf->tf_usr_lr);
 721 #endif
 722
 723         td = curthread;
 724         p = td->td_proc;
 725         PCPU_INC(cnt.v_trap);
 726
 727         if (TRAP_USERMODE(tf)) {
 728                 td->td_frame = tf;
 729                 if (td->td_ucred != td->td_proc->p_ucred)
 730                         cred_update_thread(td);
 731         }
 732         fault_pc = tf->tf_pc;
 733         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
 734                 if (__predict_true(tf->tf_spsr & I32_bit) == 0)
 735                         enable_interrupts(I32_bit);
 736                 if (__predict_true(tf->tf_spsr & F32_bit) == 0)
 737                         enable_interrupts(F32_bit);
 738         }
 739
 740
 741
 742         /* See if the cpu state needs to be fixed up */
 743         switch (prefetch_abort_fixup(tf, &ksig)) {
 744         case ABORT_FIXUP_RETURN:
 745                 return;
 746         case ABORT_FIXUP_FAILED:
 747                 /* Deliver a SIGILL to the process */
 748                 ksig.signb = SIGILL;
 749                 ksig.code = 0;
 750                 td->td_frame = tf;
 751                 goto do_trapsignal;
 752         default:
 753                 break;
 754         }
 755
 756         /* Prefetch aborts cannot happen in kernel mode */
 757         if (__predict_false(!TRAP_USERMODE(tf)))
 758                 dab_fatal(tf, 0, tf->tf_pc, NULL, &ksig);
 759         td->td_pticks = 0;
 760
 761
 762         /* Ok validate the address, can only execute in USER space */
 763         if (__predict_false(fault_pc >= VM_MAXUSER_ADDRESS ||
 764             (fault_pc < VM_MIN_ADDRESS && vector_page == ARM_VECTORS_LOW))) {
 765                 ksig.signb = SIGSEGV;
 766                 ksig.code = 0;
 767                 goto do_trapsignal;
 768         }
 769
 770         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 771         va = trunc_page(fault_pc);
 772
 773         /*
 774          * See if the pmap can handle this fault on its own...
 775          */
 776 #ifdef DEBUG
 777         last_fault_code = -1;
 778 #endif
 779         if (pmap_fault_fixup(map->pmap, va, VM_PROT_READ, 1))
 780                 goto out;
 781
 782         if (map != kernel_map) {
 783                 PROC_LOCK(p);
 784                 p->p_lock++;
 785                 PROC_UNLOCK(p);
 786         }
 787
 788         error = vm_fault(map, va, VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE,
 789             VM_FAULT_NORMAL);
 790         if (map != kernel_map) {
 791                 PROC_LOCK(p);
 792                 p->p_lock--;
 793                 PROC_UNLOCK(p);
 794         }
 795
 796         if (__predict_true(error == 0))
 797                 goto out;
 798
 799         if (error == ENOMEM) {
 800                 printf("VM: pid %d (%s), uid %d killed: "
 801                     "out of swap\n", td->td_proc->p_pid, td->td_name,
 802                     (td->td_proc->p_ucred) ?
 803                      td->td_proc->p_ucred->cr_uid : -1);
 804                 ksig.signb = SIGKILL;
 805         } else {
 806                 ksig.signb = SIGSEGV;
 807         }
 808         ksig.code = 0;
 809
 810 do_trapsignal:
 811         call_trapsignal(td, ksig.signb, ksig.code);
 812
 813 out:
 814         userret(td, tf);
 815
 816 }
 817
 818 extern int badaddr_read_1(const uint8_t *, uint8_t *);
 819 extern int badaddr_read_2(const uint16_t *, uint16_t *);
 820 extern int badaddr_read_4(const uint32_t *, uint32_t *);
 821 /*
 822  * Tentatively read an 8, 16, or 32-bit value from 'addr'.
 823  * If the read succeeds, the value is written to 'rptr' and zero is returned.
 824  * Else, return EFAULT.
 825  */
 826 int
 827 badaddr_read(void *addr, size_t size, void *rptr)
 828 {
 829         union {
 830                 uint8_t v1;
 831                 uint16_t v2;
 832                 uint32_t v4;
 833         } u;
 834         int rv;
 835
 836         cpu_drain_writebuf();
 837
 838         /* Read from the test address. */
 839         switch (size) {
 840         case sizeof(uint8_t):
 841                 rv = badaddr_read_1(addr, &u.v1);
 842                 if (rv == 0 && rptr)
 843                         *(uint8_t *) rptr = u.v1;
 844                 break;
 845
 846         case sizeof(uint16_t):
 847                 rv = badaddr_read_2(addr, &u.v2);
 848                 if (rv == 0 && rptr)
 849                         *(uint16_t *) rptr = u.v2;
 850                 break;
 851
 852         case sizeof(uint32_t):
 853                 rv = badaddr_read_4(addr, &u.v4);
 854                 if (rv == 0 && rptr)
 855                         *(uint32_t *) rptr = u.v4;
 856                 break;
 857
 858         default:
 859                 panic("badaddr: invalid size (%lu)", (u_long) size);
 860         }
 861
 862         /* Return EFAULT if the address was invalid, else zero */
 863         return (rv);
 864 }
 865
 866 #define MAXARGS 8
 867 static void
 868 syscall(struct thread *td, trapframe_t *frame, u_int32_t insn)
 869 {
 870         struct proc *p = td->td_proc;
 871         int code, error;
 872         u_int nap, nargs;
 873         register_t *ap, *args, copyargs[MAXARGS];
 874         struct sysent *callp;
 875
 876         PCPU_INC(cnt.v_syscall);
 877         td->td_pticks = 0;
 878         if (td->td_ucred != td->td_proc->p_ucred)
 879                 cred_update_thread(td);
 880         switch (insn & SWI_OS_MASK) {
 881         case 0: /* XXX: we need our own one. */
 882                 nap = 4;
 883                 break;
 884         default:
 885                 call_trapsignal(td, SIGILL, 0);
 886                 userret(td, frame);
 887                 return;
 888         }
 889         code = insn & 0x000fffff;
 890         td->td_pticks = 0;
 891         ap = &frame->tf_r0;
 892         if (code == SYS_syscall) {
 893                 code = *ap++;
 894
 895                 nap--;
 896         } else if (code == SYS___syscall) {
 897                 code = ap[_QUAD_LOWWORD];
 898                 nap -= 2;
 899                 ap += 2;
 900         }
 901         if (p->p_sysent->sv_mask)
 902                 code &= p->p_sysent->sv_mask;
 903         if (code >= p->p_sysent->sv_size)
 904                 callp = &p->p_sysent->sv_table[0];
 905         else
 906                 callp = &p->p_sysent->sv_table[code];
 907         nargs = callp->sy_narg;
 908         memcpy(copyargs, ap, nap * sizeof(register_t));
 909         if (nargs > nap) {
 910                 error = copyin((void *)frame->tf_usr_sp, copyargs + nap,
 911                     (nargs - nap) * sizeof(register_t));
 912                 if (error)
 913                         goto bad;
 914         }
 915         args = copyargs;
 916         error = 0;
 917 #ifdef KTRACE
 918         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSCALL))
 919                 ktrsyscall(code, nargs, args);
 920 #endif
 921
 922         CTR4(KTR_SYSC, "syscall enter thread %p pid %d proc %s code %d", td,
 923             td->td_proc->p_pid, td->td_name, code);
 924         if (error == 0) {
 925                 td->td_retval[0] = 0;
 926                 td->td_retval[1] = 0;
 927                 STOPEVENT(p, S_SCE, callp->sy_narg);
 928                 PTRACESTOP_SC(p, td, S_PT_SCE);
 929                 AUDIT_SYSCALL_ENTER(code, td);
 930                 error = (*callp->sy_call)(td, args);
 931                 AUDIT_SYSCALL_EXIT(error, td);
 932                 KASSERT(td->td_ar == NULL,
 933                     ("returning from syscall with td_ar set!"));
 934         }
 935 bad:
 936         cpu_set_syscall_retval(td, error);
 937
 938         WITNESS_WARN(WARN_PANIC, NULL, "System call %s returning",
 939             (code >= 0 && code < SYS_MAXSYSCALL) ? syscallnames[code] : "???");
 940         KASSERT(td->td_critnest == 0,
 941             ("System call %s returning in a critical section",
 942             (code >= 0 && code < SYS_MAXSYSCALL) ? syscallnames[code] : "???"));
 943         KASSERT(td->td_locks == 0,
 944             ("System call %s returning with %d locks held",
 945             (code >= 0 && code < SYS_MAXSYSCALL) ? syscallnames[code] : "???",
 946             td->td_locks));
 947
 948         userret(td, frame);
 949         CTR4(KTR_SYSC, "syscall exit thread %p pid %d proc %s code %d", td,
 950             td->td_proc->p_pid, td->td_name, code);
 951
 952         STOPEVENT(p, S_SCX, code);
 953         PTRACESTOP_SC(p, td, S_PT_SCX);
 954 #ifdef KTRACE
 955         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSRET))
 956                 ktrsysret(code, error, td->td_retval[0]);
 957 #endif
 958 }
 959
 960 void
 961 swi_handler(trapframe_t *frame)
 962 {
 963         struct thread *td = curthread;
 964         uint32_t insn;
 965
 966         td->td_frame = frame;
 967
 968         td->td_pticks = 0;
 969         /*
 970          * Make sure the program counter is correctly aligned so we
 971          * don't take an alignment fault trying to read the opcode.
 972          */
 973         if (__predict_false(((frame->tf_pc - INSN_SIZE) & 3) != 0)) {
 974                 call_trapsignal(td, SIGILL, 0);
 975                 userret(td, frame);
 976                 return;
 977         }
 978         insn = *(u_int32_t *)(frame->tf_pc - INSN_SIZE);
 979         /*
 980          * Enable interrupts if they were enabled before the exception.
 981          * Since all syscalls *should* come from user mode it will always
 982          * be safe to enable them, but check anyway.
 983          */
 984         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
 985                 if (__predict_true(frame->tf_spsr & I32_bit) == 0)
 986                         enable_interrupts(I32_bit);
 987                 if (__predict_true(frame->tf_spsr & F32_bit) == 0)
 988                         enable_interrupts(F32_bit);
 989         }
 990
 991         syscall(td, frame, insn);
 992 }
 993