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
 134 #ifdef DEBUG
 135 int last_fault_code;    /* For the benefit of pmap_fault_fixup() */
 136 #endif
 137
 138 #if defined(CPU_ARM7TDMI)
 139 /* These CPUs may need data/prefetch abort fixups */
 140 #define CPU_ABORT_FIXUP_REQUIRED
 141 #endif
 142
 143 struct ksig {
 144         int signb;
 145         u_long code;
 146 };
 147 struct data_abort {
 148         int (*func)(trapframe_t *, u_int, u_int, struct thread *, struct ksig *);
 149         const char *desc;
 150 };
 151
 152 static int dab_fatal(trapframe_t *, u_int, u_int, struct thread *, struct ksig *);
 153 static int dab_align(trapframe_t *, u_int, u_int, struct thread *, struct ksig *);
 154 static int dab_buserr(trapframe_t *, u_int, u_int, struct thread *, 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         {dab_buserr,    "External Linefetch Abort (P)"},
 164         {NULL,          "Translation Fault (P)"},
 165         {dab_buserr,    "External Non-Linefetch Abort (S)"},
 166         {NULL,          "Domain Fault (S)"},
 167         {dab_buserr,    "External Non-Linefetch Abort (P)"},
 168         {NULL,          "Domain Fault (P)"},
 169         {dab_buserr,    "External Translation Abort (L1)"},
 170         {NULL,          "Permission Fault (S)"},
 171         {dab_buserr,    "External Translation Abort (L2)"},
 172         {NULL,          "Permission Fault (P)"}
 173 };
 174
 175 /* Determine if a fault came from user mode */
 176 #define TRAP_USERMODE(tf)       ((tf->tf_spsr & PSR_MODE) == PSR_USR32_MODE)
 177
 178 /* Determine if 'x' is a permission fault */
 179 #define IS_PERMISSION_FAULT(x)                                  \
 180         (((1 << ((x) & FAULT_TYPE_MASK)) &                      \
 181           ((1 << FAULT_PERM_P) | (1 << FAULT_PERM_S))) != 0)
 182
 183 static __inline void
 184 call_trapsignal(struct thread *td, int sig, u_long code)
 185 {
 186         ksiginfo_t ksi;
 187
 188         ksiginfo_init_trap(&ksi);
 189         ksi.ksi_signo = sig;
 190         ksi.ksi_code = (int)code;
 191         trapsignal(td, &ksi);
 192 }
 193
 194 static __inline int
 195 data_abort_fixup(trapframe_t *tf, u_int fsr, u_int far, struct thread *td, struct ksig *ksig)
 196 {
 197 #ifdef CPU_ABORT_FIXUP_REQUIRED
 198         int error;
 199
 200         /* Call the cpu specific data abort fixup routine */
 201         error = cpu_dataabt_fixup(tf);
 202         if (__predict_true(error != ABORT_FIXUP_FAILED))
 203                 return (error);
 204
 205         /*
 206          * Oops, couldn't fix up the instruction
 207          */
 208         printf("data_abort_fixup: fixup for %s mode data abort failed.\n",
 209             TRAP_USERMODE(tf) ? "user" : "kernel");
 210         printf("pc = 0x%08x, opcode 0x%08x, insn = ", tf->tf_pc,
 211             *((u_int *)tf->tf_pc));
 212         disassemble(tf->tf_pc);
 213
 214         /* Die now if this happened in kernel mode */
 215         if (!TRAP_USERMODE(tf))
 216                 dab_fatal(tf, fsr, far, td, NULL, ksig);
 217
 218         return (error);
 219 #else
 220         return (ABORT_FIXUP_OK);
 221 #endif /* CPU_ABORT_FIXUP_REQUIRED */
 222 }
 223
 224 void
 225 data_abort_handler(trapframe_t *tf)
 226 {
 227         struct vm_map *map;
 228         struct pcb *pcb;
 229         struct thread *td;
 230         u_int user, far, fsr;
 231         vm_prot_t ftype;
 232         void *onfault;
 233         vm_offset_t va;
 234         int error = 0;
 235         struct ksig ksig;
 236         struct proc *p;
 237
 238
 239         /* Grab FAR/FSR before enabling interrupts */
 240         far = cpu_faultaddress();
 241         fsr = cpu_faultstatus();
 242 #if 0
 243         printf("data abort: %p (from %p %p)\n", (void*)far, (void*)tf->tf_pc,
 244             (void*)tf->tf_svc_lr);
 245 #endif
 246
 247         /* Update vmmeter statistics */
 248 #if 0
 249         vmexp.traps++;
 250 #endif
 251
 252         td = curthread;
 253         p = td->td_proc;
 254
 255         PCPU_INC(cnt.v_trap);
 256         /* Data abort came from user mode? */
 257         user = TRAP_USERMODE(tf);
 258
 259         if (user) {
 260                 td->td_pticks = 0;
 261                 td->td_frame = tf;
 262                 if (td->td_ucred != td->td_proc->p_ucred)
 263                         cred_update_thread(td);
 264
 265         }
 266         /* Grab the current pcb */
 267         pcb = td->td_pcb;
 268         /* Re-enable interrupts if they were enabled previously */
 269         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
 270                 if (__predict_true(tf->tf_spsr & I32_bit) == 0)
 271                         enable_interrupts(I32_bit);
 272                 if (__predict_true(tf->tf_spsr & F32_bit) == 0)
 273                         enable_interrupts(F32_bit);
 274         }
 275
 276
 277         /* Invoke the appropriate handler, if necessary */
 278         if (__predict_false(data_aborts[fsr & FAULT_TYPE_MASK].func != NULL)) {
 279                 if ((data_aborts[fsr & FAULT_TYPE_MASK].func)(tf, fsr, far,
 280                     td, &ksig)) {
 281                         goto do_trapsignal;
 282                 }
 283                 goto out;
 284         }
 285
 286         /*
 287          * At this point, we're dealing with one of the following data aborts:
 288          *
 289          *  FAULT_TRANS_S  - Translation -- Section
 290          *  FAULT_TRANS_P  - Translation -- Page
 291          *  FAULT_DOMAIN_S - Domain -- Section
 292          *  FAULT_DOMAIN_P - Domain -- Page
 293          *  FAULT_PERM_S   - Permission -- Section
 294          *  FAULT_PERM_P   - Permission -- Page
 295          *
 296          * These are the main virtual memory-related faults signalled by
 297          * the MMU.
 298          */
 299
 300         /* fusubailout is used by [fs]uswintr to avoid page faulting */
 301         if (__predict_false(pcb->pcb_onfault == fusubailout)) {
 302                 tf->tf_r0 = EFAULT;
 303                 tf->tf_pc = (register_t)(intptr_t) pcb->pcb_onfault;
 304                 return;
 305         }
 306
 307         /*
 308          * Make sure the Program Counter is sane. We could fall foul of
 309          * someone executing Thumb code, in which case the PC might not
 310          * be word-aligned. This would cause a kernel alignment fault
 311          * further down if we have to decode the current instruction.
 312          * XXX: It would be nice to be able to support Thumb at some point.
 313          */
 314         if (__predict_false((tf->tf_pc & 3) != 0)) {
 315                 if (user) {
 316                         /*
 317                          * Give the user an illegal instruction signal.
 318                          */
 319                         /* Deliver a SIGILL to the process */
 320                         ksig.signb = SIGILL;
 321                         ksig.code = 0;
 322                         goto do_trapsignal;
 323                 }
 324
 325                 /*
 326                  * The kernel never executes Thumb code.
 327                  */
 328                 printf("\ndata_abort_fault: Misaligned Kernel-mode "
 329                     "Program Counter\n");
 330                 dab_fatal(tf, fsr, far, td, &ksig);
 331         }
 332
 333         /* See if the cpu state needs to be fixed up */
 334         switch (data_abort_fixup(tf, fsr, far, td, &ksig)) {
 335         case ABORT_FIXUP_RETURN:
 336                 return;
 337         case ABORT_FIXUP_FAILED:
 338                 /* Deliver a SIGILL to the process */
 339                 ksig.signb = SIGILL;
 340                 ksig.code = 0;
 341                 goto do_trapsignal;
 342         default:
 343                 break;
 344         }
 345
 346         va = trunc_page((vm_offset_t)far);
 347
 348         /*
 349          * It is only a kernel address space fault iff:
 350          *      1. user == 0  and
 351          *      2. pcb_onfault not set or
 352          *      3. pcb_onfault set and not LDRT/LDRBT/STRT/STRBT instruction.
 353          */
 354         if (user == 0 && (va >= VM_MIN_KERNEL_ADDRESS ||
 355             (va < VM_MIN_ADDRESS && vector_page == ARM_VECTORS_LOW)) &&
 356             __predict_true((pcb->pcb_onfault == NULL ||
 357              (ReadWord(tf->tf_pc) & 0x05200000) != 0x04200000))) {
 358                 map = kernel_map;
 359
 360                 /* Was the fault due to the FPE/IPKDB ? */
 361                 if (__predict_false((tf->tf_spsr & PSR_MODE)==PSR_UND32_MODE)) {
 362
 363                         /*
 364                          * Force exit via userret()
 365                          * This is necessary as the FPE is an extension to
 366                          * userland that actually runs in a priveledged mode
 367                          * but uses USR mode permissions for its accesses.
 368                          */
 369                         user = 1;
 370                         ksig.signb = SIGSEGV;
 371                         ksig.code = 0;
 372                         goto do_trapsignal;
 373                 }
 374         } else {
 375                 map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 376         }
 377
 378         /*
 379          * We need to know whether the page should be mapped
 380          * as R or R/W. The MMU does not give us the info as
 381          * to whether the fault was caused by a read or a write.
 382          *
 383          * However, we know that a permission fault can only be
 384          * the result of a write to a read-only location, so
 385          * we can deal with those quickly.
 386          *
 387          * Otherwise we need to disassemble the instruction
 388          * responsible to determine if it was a write.
 389          */
 390         if (IS_PERMISSION_FAULT(fsr)) {
 391                 ftype = VM_PROT_WRITE;
 392         } else {
 393                 u_int insn = ReadWord(tf->tf_pc);
 394
 395                 if (((insn & 0x0c100000) == 0x04000000) ||      /* STR/STRB */
 396                     ((insn & 0x0e1000b0) == 0x000000b0) ||      /* STRH/STRD */
 397                     ((insn & 0x0a100000) == 0x08000000))        /* STM/CDT */
 398                 {
 399                         ftype = VM_PROT_WRITE;
 400         }
 401                 else
 402                 if ((insn & 0x0fb00ff0) == 0x01000090)          /* SWP */
 403                         ftype = VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE;
 404                 else
 405                         ftype = VM_PROT_READ;
 406         }
 407
 408         /*
 409          * See if the fault is as a result of ref/mod emulation,
 410          * or domain mismatch.
 411          */
 412 #ifdef DEBUG
 413         last_fault_code = fsr;
 414 #endif
 415         if (pmap_fault_fixup(vmspace_pmap(td->td_proc->p_vmspace), va, ftype,
 416             user)) {
 417                 goto out;
 418         }
 419
 420         onfault = pcb->pcb_onfault;
 421         pcb->pcb_onfault = NULL;
 422         if (map != kernel_map) {
 423                 PROC_LOCK(p);
 424                 p->p_lock++;
 425                 PROC_UNLOCK(p);
 426         }
 427         error = vm_fault(map, va, ftype, VM_FAULT_NORMAL);
 428         pcb->pcb_onfault = onfault;
 429
 430         if (map != kernel_map) {
 431                 PROC_LOCK(p);
 432                 p->p_lock--;
 433                 PROC_UNLOCK(p);
 434         }
 435         if (__predict_true(error == 0))
 436                 goto out;
 437         if (user == 0) {
 438                 if (pcb->pcb_onfault) {
 439                         tf->tf_r0 = error;
 440                         tf->tf_pc = (register_t)(intptr_t) pcb->pcb_onfault;
 441                         return;
 442                 }
 443
 444                 printf("\nvm_fault(%p, %x, %x, 0) -> %x\n", map, va, ftype,
 445                     error);
 446                 dab_fatal(tf, fsr, far, td, &ksig);
 447         }
 448
 449
 450         if (error == ENOMEM) {
 451                 printf("VM: pid %d (%s), uid %d killed: "
 452                     "out of swap\n", td->td_proc->p_pid, td->td_name,
 453                     (td->td_proc->p_ucred) ?
 454                      td->td_proc->p_ucred->cr_uid : -1);
 455                 ksig.signb = SIGKILL;
 456         } else {
 457                 ksig.signb = SIGSEGV;
 458         }
 459         ksig.code = 0;
 460 do_trapsignal:
 461         call_trapsignal(td, ksig.signb, ksig.code);
 462 out:
 463         /* If returning to user mode, make sure to invoke userret() */
 464         if (user)
 465                 userret(td, tf);
 466 }
 467
 468 /*
 469  * dab_fatal() handles the following data aborts:
 470  *
 471  *  FAULT_WRTBUF_0 - Vector Exception
 472  *  FAULT_WRTBUF_1 - Terminal Exception
 473  *
 474  * We should never see these on a properly functioning system.
 475  *
 476  * This function is also called by the other handlers if they
 477  * detect a fatal problem.
 478  *
 479  * Note: If 'l' is NULL, we assume we're dealing with a prefetch abort.
 480  */
 481 static int
 482 dab_fatal(trapframe_t *tf, u_int fsr, u_int far, struct thread *td, struct ksig *ksig)
 483 {
 484         const char *mode;
 485
 486         mode = TRAP_USERMODE(tf) ? "user" : "kernel";
 487
 488         disable_interrupts(I32_bit|F32_bit);
 489         if (td != NULL) {
 490                 printf("Fatal %s mode data abort: '%s'\n", mode,
 491                     data_aborts[fsr & FAULT_TYPE_MASK].desc);
 492                 printf("trapframe: %p\nFSR=%08x, FAR=", tf, fsr);
 493                 if ((fsr & FAULT_IMPRECISE) == 0)
 494                         printf("%08x, ", far);
 495                 else
 496                         printf("Invalid,  ");
 497                 printf("spsr=%08x\n", tf->tf_spsr);
 498         } else {
 499                 printf("Fatal %s mode prefetch abort at 0x%08x\n",
 500                     mode, tf->tf_pc);
 501                 printf("trapframe: %p, spsr=%08x\n", tf, tf->tf_spsr);
 502         }
 503
 504         printf("r0 =%08x, r1 =%08x, r2 =%08x, r3 =%08x\n",
 505             tf->tf_r0, tf->tf_r1, tf->tf_r2, tf->tf_r3);
 506         printf("r4 =%08x, r5 =%08x, r6 =%08x, r7 =%08x\n",
 507             tf->tf_r4, tf->tf_r5, tf->tf_r6, tf->tf_r7);
 508         printf("r8 =%08x, r9 =%08x, r10=%08x, r11=%08x\n",
 509             tf->tf_r8, tf->tf_r9, tf->tf_r10, tf->tf_r11);
 510         printf("r12=%08x, ", tf->tf_r12);
 511
 512         if (TRAP_USERMODE(tf))
 513                 printf("usp=%08x, ulr=%08x",
 514                     tf->tf_usr_sp, tf->tf_usr_lr);
 515         else
 516                 printf("ssp=%08x, slr=%08x",
 517                     tf->tf_svc_sp, tf->tf_svc_lr);
 518         printf(", pc =%08x\n\n", tf->tf_pc);
 519
 520 #ifdef KDB
 521         if (debugger_on_panic || kdb_active)
 522                 kdb_trap(fsr, 0, tf);
 523 #endif
 524         panic("Fatal abort");
 525         /*NOTREACHED*/
 526 }
 527
 528 /*
 529  * dab_align() handles the following data aborts:
 530  *
 531  *  FAULT_ALIGN_0 - Alignment fault
 532  *  FAULT_ALIGN_1 - Alignment fault
 533  *
 534  * These faults are fatal if they happen in kernel mode. Otherwise, we
 535  * deliver a bus error to the process.
 536  */
 537 static int
 538 dab_align(trapframe_t *tf, u_int fsr, u_int far, struct thread *td, struct ksig *ksig)
 539 {
 540
 541         /* Alignment faults are always fatal if they occur in kernel mode */
 542         if (!TRAP_USERMODE(tf)) {
 543                 if (!td || !td->td_pcb->pcb_onfault)
 544                         dab_fatal(tf, fsr, far, td, ksig);
 545                 tf->tf_r0 = EFAULT;
 546                 tf->tf_pc = (int)td->td_pcb->pcb_onfault;
 547                 return (0);
 548         }
 549
 550         /* pcb_onfault *must* be NULL at this point */
 551
 552         /* See if the cpu state needs to be fixed up */
 553         (void) data_abort_fixup(tf, fsr, far, td, ksig);
 554
 555         /* Deliver a bus error signal to the process */
 556         ksig->code = 0;
 557         ksig->signb = SIGBUS;
 558         td->td_frame = tf;
 559
 560         return (1);
 561 }
 562
 563 /*
 564  * dab_buserr() handles the following data aborts:
 565  *
 566  *  FAULT_BUSERR_0 - External Abort on Linefetch -- Section
 567  *  FAULT_BUSERR_1 - External Abort on Linefetch -- Page
 568  *  FAULT_BUSERR_2 - External Abort on Non-linefetch -- Section
 569  *  FAULT_BUSERR_3 - External Abort on Non-linefetch -- Page
 570  *  FAULT_BUSTRNL1 - External abort on Translation -- Level 1
 571  *  FAULT_BUSTRNL2 - External abort on Translation -- Level 2
 572  *
 573  * If pcb_onfault is set, flag the fault and return to the handler.
 574  * If the fault occurred in user mode, give the process a SIGBUS.
 575  *
 576  * Note: On XScale, FAULT_BUSERR_0, FAULT_BUSERR_1, and FAULT_BUSERR_2
 577  * can be flagged as imprecise in the FSR. This causes a real headache
 578  * since some of the machine state is lost. In this case, tf->tf_pc
 579  * may not actually point to the offending instruction. In fact, if
 580  * we've taken a double abort fault, it generally points somewhere near
 581  * the top of "data_abort_entry" in exception.S.
 582  *
 583  * In all other cases, these data aborts are considered fatal.
 584  */
 585 static int
 586 dab_buserr(trapframe_t *tf, u_int fsr, u_int far, struct thread *td, struct ksig *ksig)
 587 {
 588         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
 589
 590 #ifdef __XSCALE__
 591         if ((fsr & FAULT_IMPRECISE) != 0 &&
 592             (tf->tf_spsr & PSR_MODE) == PSR_ABT32_MODE) {
 593                 /*
 594                  * Oops, an imprecise, double abort fault. We've lost the
 595                  * r14_abt/spsr_abt values corresponding to the original
 596                  * abort, and the spsr saved in the trapframe indicates
 597                  * ABT mode.
 598                  */
 599                 tf->tf_spsr &= ~PSR_MODE;
 600
 601                 /*
 602                  * We use a simple heuristic to determine if the double abort
 603                  * happened as a result of a kernel or user mode access.
 604                  * If the current trapframe is at the top of the kernel stack,
 605                  * the fault _must_ have come from user mode.
 606                  */
 607                 if (tf != ((trapframe_t *)pcb->un_32.pcb32_sp) - 1) {
 608                         /*
 609                          * Kernel mode. We're either about to die a
 610                          * spectacular death, or pcb_onfault will come
 611                          * to our rescue. Either way, the current value
 612                          * of tf->tf_pc is irrelevant.
 613                          */
 614                         tf->tf_spsr |= PSR_SVC32_MODE;
 615                         if (pcb->pcb_onfault == NULL)
 616                                 printf("\nKernel mode double abort!\n");
 617                 } else {
 618                         /*
 619                          * User mode. We've lost the program counter at the
 620                          * time of the fault (not that it was accurate anyway;
 621                          * it's not called an imprecise fault for nothing).
 622                          * About all we can do is copy r14_usr to tf_pc and
 623                          * hope for the best. The process is about to get a
 624                          * SIGBUS, so it's probably history anyway.
 625                          */
 626                         tf->tf_spsr |= PSR_USR32_MODE;
 627                         tf->tf_pc = tf->tf_usr_lr;
 628                 }
 629         }
 630
 631         /* FAR is invalid for imprecise exceptions */
 632         if ((fsr & FAULT_IMPRECISE) != 0)
 633                 far = 0;
 634 #endif /* __XSCALE__ */
 635
 636         if (pcb->pcb_onfault) {
 637                 tf->tf_r0 = EFAULT;
 638                 tf->tf_pc = (register_t)(intptr_t) pcb->pcb_onfault;
 639                 return (0);
 640         }
 641
 642         /* See if the cpu state needs to be fixed up */
 643         (void) data_abort_fixup(tf, fsr, far, td, ksig);
 644
 645         /*
 646          * At this point, if the fault happened in kernel mode, we're toast
 647          */
 648         if (!TRAP_USERMODE(tf))
 649                 dab_fatal(tf, fsr, far, td, ksig);
 650
 651         /* Deliver a bus error signal to the process */
 652         ksig->signb = SIGBUS;
 653         ksig->code = 0;
 654         td->td_frame = tf;
 655
 656         return (1);
 657 }
 658
 659 static __inline int
 660 prefetch_abort_fixup(trapframe_t *tf, struct ksig *ksig)
 661 {
 662 #ifdef CPU_ABORT_FIXUP_REQUIRED
 663         int error;
 664
 665         /* Call the cpu specific prefetch abort fixup routine */
 666         error = cpu_prefetchabt_fixup(tf);
 667         if (__predict_true(error != ABORT_FIXUP_FAILED))
 668                 return (error);
 669
 670         /*
 671          * Oops, couldn't fix up the instruction
 672          */
 673         printf(
 674             "prefetch_abort_fixup: fixup for %s mode prefetch abort failed.\n",
 675             TRAP_USERMODE(tf) ? "user" : "kernel");
 676         printf("pc = 0x%08x, opcode 0x%08x, insn = ", tf->tf_pc,
 677             *((u_int *)tf->tf_pc));
 678         disassemble(tf->tf_pc);
 679
 680         /* Die now if this happened in kernel mode */
 681         if (!TRAP_USERMODE(tf))
 682                 dab_fatal(tf, 0, tf->tf_pc, NULL, ksig);
 683
 684         return (error);
 685 #else
 686         return (ABORT_FIXUP_OK);
 687 #endif /* CPU_ABORT_FIXUP_REQUIRED */
 688 }
 689
 690 /*
 691  * void prefetch_abort_handler(trapframe_t *tf)
 692  *
 693  * Abort handler called when instruction execution occurs at
 694  * a non existent or restricted (access permissions) memory page.
 695  * If the address is invalid and we were in SVC mode then panic as
 696  * the kernel should never prefetch abort.
 697  * If the address is invalid and the page is mapped then the user process
 698  * does no have read permission so send it a signal.
 699  * Otherwise fault the page in and try again.
 700  */
 701 void
 702 prefetch_abort_handler(trapframe_t *tf)
 703 {
 704         struct thread *td;
 705         struct proc * p;
 706         struct vm_map *map;
 707         vm_offset_t fault_pc, va;
 708         int error = 0;
 709         struct ksig ksig;
 710
 711
 712 #if 0
 713         /* Update vmmeter statistics */
 714         uvmexp.traps++;
 715 #endif
 716 #if 0
 717         printf("prefetch abort handler: %p %p\n", (void*)tf->tf_pc,
 718             (void*)tf->tf_usr_lr);
 719 #endif
 720
 721         td = curthread;
 722         p = td->td_proc;
 723         PCPU_INC(cnt.v_trap);
 724
 725         if (TRAP_USERMODE(tf)) {
 726                 td->td_frame = tf;
 727                 if (td->td_ucred != td->td_proc->p_ucred)
 728                         cred_update_thread(td);
 729         }
 730         fault_pc = tf->tf_pc;
 731         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
 732                 if (__predict_true(tf->tf_spsr & I32_bit) == 0)
 733                         enable_interrupts(I32_bit);
 734                 if (__predict_true(tf->tf_spsr & F32_bit) == 0)
 735                         enable_interrupts(F32_bit);
 736         }
 737
 738         /* See if the cpu state needs to be fixed up */
 739         switch (prefetch_abort_fixup(tf, &ksig)) {
 740         case ABORT_FIXUP_RETURN:
 741                 return;
 742         case ABORT_FIXUP_FAILED:
 743                 /* Deliver a SIGILL to the process */
 744                 ksig.signb = SIGILL;
 745                 ksig.code = 0;
 746                 td->td_frame = tf;
 747                 goto do_trapsignal;
 748         default:
 749                 break;
 750         }
 751
 752         /* Prefetch aborts cannot happen in kernel mode */
 753         if (__predict_false(!TRAP_USERMODE(tf)))
 754                 dab_fatal(tf, 0, tf->tf_pc, NULL, &ksig);
 755         td->td_pticks = 0;
 756
 757
 758         /* Ok validate the address, can only execute in USER space */
 759         if (__predict_false(fault_pc >= VM_MAXUSER_ADDRESS ||
 760             (fault_pc < VM_MIN_ADDRESS && vector_page == ARM_VECTORS_LOW))) {
 761                 ksig.signb = SIGSEGV;
 762                 ksig.code = 0;
 763                 goto do_trapsignal;
 764         }
 765
 766         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 767         va = trunc_page(fault_pc);
 768
 769         /*
 770          * See if the pmap can handle this fault on its own...
 771          */
 772 #ifdef DEBUG
 773         last_fault_code = -1;
 774 #endif
 775         if (pmap_fault_fixup(map->pmap, va, VM_PROT_READ, 1))
 776                 goto out;
 777
 778         if (map != kernel_map) {
 779                 PROC_LOCK(p);
 780                 p->p_lock++;
 781                 PROC_UNLOCK(p);
 782         }
 783
 784         error = vm_fault(map, va, VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE,
 785             VM_FAULT_NORMAL);
 786         if (map != kernel_map) {
 787                 PROC_LOCK(p);
 788                 p->p_lock--;
 789                 PROC_UNLOCK(p);
 790         }
 791
 792         if (__predict_true(error == 0))
 793                 goto out;
 794
 795         if (error == ENOMEM) {
 796                 printf("VM: pid %d (%s), uid %d killed: "
 797                     "out of swap\n", td->td_proc->p_pid, td->td_name,
 798                     (td->td_proc->p_ucred) ?
 799                      td->td_proc->p_ucred->cr_uid : -1);
 800                 ksig.signb = SIGKILL;
 801         } else {
 802                 ksig.signb = SIGSEGV;
 803         }
 804         ksig.code = 0;
 805
 806 do_trapsignal:
 807         call_trapsignal(td, ksig.signb, ksig.code);
 808
 809 out:
 810         userret(td, tf);
 811
 812 }
 813
 814 extern int badaddr_read_1(const uint8_t *, uint8_t *);
 815 extern int badaddr_read_2(const uint16_t *, uint16_t *);
 816 extern int badaddr_read_4(const uint32_t *, uint32_t *);
 817 /*
 818  * Tentatively read an 8, 16, or 32-bit value from 'addr'.
 819  * If the read succeeds, the value is written to 'rptr' and zero is returned.
 820  * Else, return EFAULT.
 821  */
 822 int
 823 badaddr_read(void *addr, size_t size, void *rptr)
 824 {
 825         union {
 826                 uint8_t v1;
 827                 uint16_t v2;
 828                 uint32_t v4;
 829         } u;
 830         int rv;
 831
 832         cpu_drain_writebuf();
 833
 834         /* Read from the test address. */
 835         switch (size) {
 836         case sizeof(uint8_t):
 837                 rv = badaddr_read_1(addr, &u.v1);
 838                 if (rv == 0 && rptr)
 839                         *(uint8_t *) rptr = u.v1;
 840                 break;
 841
 842         case sizeof(uint16_t):
 843                 rv = badaddr_read_2(addr, &u.v2);
 844                 if (rv == 0 && rptr)
 845                         *(uint16_t *) rptr = u.v2;
 846                 break;
 847
 848         case sizeof(uint32_t):
 849                 rv = badaddr_read_4(addr, &u.v4);
 850                 if (rv == 0 && rptr)
 851                         *(uint32_t *) rptr = u.v4;
 852                 break;
 853
 854         default:
 855                 panic("badaddr: invalid size (%lu)", (u_long) size);
 856         }
 857
 858         /* Return EFAULT if the address was invalid, else zero */
 859         return (rv);
 860 }
 861
 862 int
 863 cpu_fetch_syscall_args(struct thread *td, struct syscall_args *sa)
 864 {
 865         struct proc *p;
 866         register_t *ap;
 867         int error;
 868
 869         sa->code = sa->insn & 0x000fffff;
 870         ap = &td->td_frame->tf_r0;
 871         if (sa->code == SYS_syscall) {
 872                 sa->code = *ap++;
 873                 sa->nap--;
 874         } else if (sa->code == SYS___syscall) {
 875                 sa->code = ap[_QUAD_LOWWORD];
 876                 sa->nap -= 2;
 877                 ap += 2;
 878         }
 879         p = td->td_proc;
 880         if (p->p_sysent->sv_mask)
 881                 sa->code &= p->p_sysent->sv_mask;
 882         if (sa->code >= p->p_sysent->sv_size)
 883                 sa->callp = &p->p_sysent->sv_table[0];
 884         else
 885                 sa->callp = &p->p_sysent->sv_table[sa->code];
 886         sa->narg = sa->callp->sy_narg;
 887         error = 0;
 888         memcpy(sa->args, ap, sa->nap * sizeof(register_t));
 889         if (sa->narg > sa->nap) {
 890                 error = copyin((void *)td->td_frame->tf_usr_sp, sa->args +
 891                     sa->nap, (sa->narg - sa->nap) * sizeof(register_t));
 892         }
 893         if (error == 0) {
 894                 td->td_retval[0] = 0;
 895                 td->td_retval[1] = 0;
 896         }
 897         return (error);
 898 }
 899
 900 #include "../../kern/subr_syscall.c"
 901
 902 static void
 903 syscall(struct thread *td, trapframe_t *frame, u_int32_t insn)
 904 {
 905         struct syscall_args sa;
 906         int error;
 907
 908         td->td_frame = frame;
 909         sa.insn = insn;
 910         switch (insn & SWI_OS_MASK) {
 911         case 0: /* XXX: we need our own one. */
 912                 sa.nap = 4;
 913                 break;
 914         default:
 915                 call_trapsignal(td, SIGILL, 0);
 916                 userret(td, frame);
 917                 return;
 918         }
 919
 920         error = syscallenter(td, &sa);
 921         KASSERT(error != 0 || td->td_ar == NULL,
 922             ("returning from syscall with td_ar set!"));
 923         syscallret(td, error, &sa);
 924 }
 925
 926 void
 927 swi_handler(trapframe_t *frame)
 928 {
 929         struct thread *td = curthread;
 930         uint32_t insn;
 931
 932         td->td_frame = frame;
 933
 934         td->td_pticks = 0;
 935         /*
 936          * Make sure the program counter is correctly aligned so we
 937          * don't take an alignment fault trying to read the opcode.
 938          */
 939         if (__predict_false(((frame->tf_pc - INSN_SIZE) & 3) != 0)) {
 940                 call_trapsignal(td, SIGILL, 0);
 941                 userret(td, frame);
 942                 return;
 943         }
 944         insn = *(u_int32_t *)(frame->tf_pc - INSN_SIZE);
 945         /*
 946          * Enable interrupts if they were enabled before the exception.
 947          * Since all syscalls *should* come from user mode it will always
 948          * be safe to enable them, but check anyway.
 949          */
 950         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
 951                 if (__predict_true(frame->tf_spsr & I32_bit) == 0)
 952                         enable_interrupts(I32_bit);
 953                 if (__predict_true(frame->tf_spsr & F32_bit) == 0)
 954                         enable_interrupts(F32_bit);
 955         }
 956
 957         syscall(td, frame, insn);
 958 }
 959