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