arch/mips/kernel/traps.c

   1 /*
   2  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
   3  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
   4  * for more details.
   5  *
   6  * Copyright (C) 1994 - 1999, 2000, 01, 06 Ralf Baechle
   7  * Copyright (C) 1995, 1996 Paul M. Antoine
   8  * Copyright (C) 1998 Ulf Carlsson
   9  * Copyright (C) 1999 Silicon Graphics, Inc.
  10  * Kevin D. Kissell, [email protected] and Carsten Langgaard, [email protected]
  11  * Copyright (C) 2002, 2003, 2004, 2005, 2007  Maciej W. Rozycki
  12  * Copyright (C) 2000, 2001, 2012 MIPS Technologies, Inc.  All rights reserved.
  13  * Copyright (C) 2014, Imagination Technologies Ltd.
  14  */
  15 #include <linux/bitops.h>
  16 #include <linux/bug.h>
  17 #include <linux/compiler.h>
  18 #include <linux/context_tracking.h>
  19 #include <linux/cpu_pm.h>
  20 #include <linux/kexec.h>
  21 #include <linux/init.h>
  22 #include <linux/kernel.h>
  23 #include <linux/module.h>
  24 #include <linux/extable.h>
  25 #include <linux/mm.h>
  26 #include <linux/sched/mm.h>
  27 #include <linux/sched/debug.h>
  28 #include <linux/smp.h>
  29 #include <linux/spinlock.h>
  30 #include <linux/kallsyms.h>
  31 #include <linux/memblock.h>
  32 #include <linux/interrupt.h>
  33 #include <linux/ptrace.h>
  34 #include <linux/kgdb.h>
  35 #include <linux/kdebug.h>
  36 #include <linux/kprobes.h>
  37 #include <linux/notifier.h>
  38 #include <linux/kdb.h>
  39 #include <linux/irq.h>
  40 #include <linux/perf_event.h>
  41
  42 #include <asm/addrspace.h>
  43 #include <asm/bootinfo.h>
  44 #include <asm/branch.h>
  45 #include <asm/break.h>
  46 #include <asm/cop2.h>
  47 #include <asm/cpu.h>
  48 #include <asm/cpu-type.h>
  49 #include <asm/dsp.h>
  50 #include <asm/fpu.h>
  51 #include <asm/fpu_emulator.h>
  52 #include <asm/idle.h>
  53 #include <asm/isa-rev.h>
  54 #include <asm/mips-cps.h>
  55 #include <asm/mips-r2-to-r6-emul.h>
  56 #include <asm/mipsregs.h>
  57 #include <asm/mipsmtregs.h>
  58 #include <asm/module.h>
  59 #include <asm/msa.h>
  60 #include <asm/ptrace.h>
  61 #include <asm/sections.h>
  62 #include <asm/siginfo.h>
  63 #include <asm/tlbdebug.h>
  64 #include <asm/traps.h>
  65 #include <linux/uaccess.h>
  66 #include <asm/watch.h>
  67 #include <asm/mmu_context.h>
  68 #include <asm/types.h>
  69 #include <asm/stacktrace.h>
  70 #include <asm/tlbex.h>
  71 #include <asm/uasm.h>
  72
  73 #include <asm/mach-loongson64/cpucfg-emul.h>
  74
  75 #include "access-helper.h"
  76
  77 extern void check_wait(void);
  78 extern asmlinkage void rollback_handle_int(void);
  79 extern asmlinkage void handle_int(void);
  80 extern asmlinkage void handle_adel(void);
  81 extern asmlinkage void handle_ades(void);
  82 extern asmlinkage void handle_ibe(void);
  83 extern asmlinkage void handle_dbe(void);
  84 extern asmlinkage void handle_sys(void);
  85 extern asmlinkage void handle_bp(void);
  86 extern asmlinkage void handle_ri(void);
  87 extern asmlinkage void handle_ri_rdhwr_tlbp(void);
  88 extern asmlinkage void handle_ri_rdhwr(void);
  89 extern asmlinkage void handle_cpu(void);
  90 extern asmlinkage void handle_ov(void);
  91 extern asmlinkage void handle_tr(void);
  92 extern asmlinkage void handle_msa_fpe(void);
  93 extern asmlinkage void handle_fpe(void);
  94 extern asmlinkage void handle_ftlb(void);
  95 extern asmlinkage void handle_gsexc(void);
  96 extern asmlinkage void handle_msa(void);
  97 extern asmlinkage void handle_mdmx(void);
  98 extern asmlinkage void handle_watch(void);
  99 extern asmlinkage void handle_mt(void);
 100 extern asmlinkage void handle_dsp(void);
 101 extern asmlinkage void handle_mcheck(void);
 102 extern asmlinkage void handle_reserved(void);
 103 extern void tlb_do_page_fault_0(void);
 104
 105 void (*board_be_init)(void);
 106 int (*board_be_handler)(struct pt_regs *regs, int is_fixup);
 107 void (*board_nmi_handler_setup)(void);
 108 void (*board_ejtag_handler_setup)(void);
 109 void (*board_bind_eic_interrupt)(int irq, int regset);
 110 void (*board_ebase_setup)(void);
 111 void(*board_cache_error_setup)(void);
 112
 113 static void show_raw_backtrace(unsigned long reg29, const char *loglvl,
 114                                bool user)
 115 {
 116         unsigned long *sp = (unsigned long *)(reg29 & ~3);
 117         unsigned long addr;
 118
 119         printk("%sCall Trace:", loglvl);
 120 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
 121         printk("%s\n", loglvl);
 122 #endif
 123         while (!kstack_end(sp)) {
 124                 if (__get_addr(&addr, sp++, user)) {
 125                         printk("%s (Bad stack address)", loglvl);
 126                         break;
 127                 }
 128                 if (__kernel_text_address(addr))
 129                         print_ip_sym(loglvl, addr);
 130         }
 131         printk("%s\n", loglvl);
 132 }
 133
 134 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
 135 int raw_show_trace;
 136 static int __init set_raw_show_trace(char *str)
 137 {
 138         raw_show_trace = 1;
 139         return 1;
 140 }
 141 __setup("raw_show_trace", set_raw_show_trace);
 142 #endif
 143
 144 static void show_backtrace(struct task_struct *task, const struct pt_regs *regs,
 145                            const char *loglvl, bool user)
 146 {
 147         unsigned long sp = regs->regs[29];
 148         unsigned long ra = regs->regs[31];
 149         unsigned long pc = regs->cp0_epc;
 150
 151         if (!task)
 152                 task = current;
 153
 154         if (raw_show_trace || user_mode(regs) || !__kernel_text_address(pc)) {
 155                 show_raw_backtrace(sp, loglvl, user);
 156                 return;
 157         }
 158         printk("%sCall Trace:\n", loglvl);
 159         do {
 160                 print_ip_sym(loglvl, pc);
 161                 pc = unwind_stack(task, &sp, pc, &ra);
 162         } while (pc);
 163         pr_cont("\n");
 164 }
 165
 166 /*
 167  * This routine abuses get_user()/put_user() to reference pointers
 168  * with at least a bit of error checking ...
 169  */
 170 static void show_stacktrace(struct task_struct *task,
 171         const struct pt_regs *regs, const char *loglvl, bool user)
 172 {
 173         const int field = 2 * sizeof(unsigned long);
 174         unsigned long stackdata;
 175         int i;
 176         unsigned long *sp = (unsigned long *)regs->regs[29];
 177
 178         printk("%sStack :", loglvl);
 179         i = 0;
 180         while ((unsigned long) sp & (PAGE_SIZE - 1)) {
 181                 if (i && ((i % (64 / field)) == 0)) {
 182                         pr_cont("\n");
 183                         printk("%s       ", loglvl);
 184                 }
 185                 if (i > 39) {
 186                         pr_cont(" ...");
 187                         break;
 188                 }
 189
 190                 if (__get_addr(&stackdata, sp++, user)) {
 191                         pr_cont(" (Bad stack address)");
 192                         break;
 193                 }
 194
 195                 pr_cont(" %0*lx", field, stackdata);
 196                 i++;
 197         }
 198         pr_cont("\n");
 199         show_backtrace(task, regs, loglvl, user);
 200 }
 201
 202 void show_stack(struct task_struct *task, unsigned long *sp, const char *loglvl)
 203 {
 204         struct pt_regs regs;
 205
 206         regs.cp0_status = KSU_KERNEL;
 207         if (sp) {
 208                 regs.regs[29] = (unsigned long)sp;
 209                 regs.regs[31] = 0;
 210                 regs.cp0_epc = 0;
 211         } else {
 212                 if (task && task != current) {
 213                         regs.regs[29] = task->thread.reg29;
 214                         regs.regs[31] = 0;
 215                         regs.cp0_epc = task->thread.reg31;
 216                 } else {
 217                         prepare_frametrace(&regs);
 218                 }
 219         }
 220         show_stacktrace(task, &regs, loglvl, false);
 221 }
 222
 223 static void show_code(void *pc, bool user)
 224 {
 225         long i;
 226         unsigned short *pc16 = NULL;
 227
 228         printk("Code:");
 229
 230         if ((unsigned long)pc & 1)
 231                 pc16 = (u16 *)((unsigned long)pc & ~1);
 232
 233         for(i = -3 ; i < 6 ; i++) {
 234                 if (pc16) {
 235                         u16 insn16;
 236
 237                         if (__get_inst16(&insn16, pc16 + i, user))
 238                                 goto bad_address;
 239
 240                         pr_cont("%c%04x%c", (i?' ':'<'), insn16, (i?' ':'>'));
 241                 } else {
 242                         u32 insn32;
 243
 244                         if (__get_inst32(&insn32, (u32 *)pc + i, user))
 245                                 goto bad_address;
 246
 247                         pr_cont("%c%08x%c", (i?' ':'<'), insn32, (i?' ':'>'));
 248                 }
 249         }
 250         pr_cont("\n");
 251         return;
 252
 253 bad_address:
 254         pr_cont(" (Bad address in epc)\n\n");
 255 }
 256
 257 static void __show_regs(const struct pt_regs *regs)
 258 {
 259         const int field = 2 * sizeof(unsigned long);
 260         unsigned int cause = regs->cp0_cause;
 261         unsigned int exccode;
 262         int i;
 263
 264         show_regs_print_info(KERN_DEFAULT);
 265
 266         /*
 267          * Saved main processor registers
 268          */
 269         for (i = 0; i < 32; ) {
 270                 if ((i % 4) == 0)
 271                         printk("$%2d   :", i);
 272                 if (i == 0)
 273                         pr_cont(" %0*lx", field, 0UL);
 274                 else if (i == 26 || i == 27)
 275                         pr_cont(" %*s", field, "");
 276                 else
 277                         pr_cont(" %0*lx", field, regs->regs[i]);
 278
 279                 i++;
 280                 if ((i % 4) == 0)
 281                         pr_cont("\n");
 282         }
 283
 284 #ifdef CONFIG_CPU_HAS_SMARTMIPS
 285         printk("Acx    : %0*lx\n", field, regs->acx);
 286 #endif
 287         if (MIPS_ISA_REV < 6) {
 288                 printk("Hi    : %0*lx\n", field, regs->hi);
 289                 printk("Lo    : %0*lx\n", field, regs->lo);
 290         }
 291
 292         /*
 293          * Saved cp0 registers
 294          */
 295         printk("epc   : %0*lx %pS\n", field, regs->cp0_epc,
 296                (void *) regs->cp0_epc);
 297         printk("ra    : %0*lx %pS\n", field, regs->regs[31],
 298                (void *) regs->regs[31]);
 299
 300         printk("Status: %08x    ", (uint32_t) regs->cp0_status);
 301
 302         if (cpu_has_3kex) {
 303                 if (regs->cp0_status & ST0_KUO)
 304                         pr_cont("KUo ");
 305                 if (regs->cp0_status & ST0_IEO)
 306                         pr_cont("IEo ");
 307                 if (regs->cp0_status & ST0_KUP)
 308                         pr_cont("KUp ");
 309                 if (regs->cp0_status & ST0_IEP)
 310                         pr_cont("IEp ");
 311                 if (regs->cp0_status & ST0_KUC)
 312                         pr_cont("KUc ");
 313                 if (regs->cp0_status & ST0_IEC)
 314                         pr_cont("IEc ");
 315         } else if (cpu_has_4kex) {
 316                 if (regs->cp0_status & ST0_KX)
 317                         pr_cont("KX ");
 318                 if (regs->cp0_status & ST0_SX)
 319                         pr_cont("SX ");
 320                 if (regs->cp0_status & ST0_UX)
 321                         pr_cont("UX ");
 322                 switch (regs->cp0_status & ST0_KSU) {
 323                 case KSU_USER:
 324                         pr_cont("USER ");
 325                         break;
 326                 case KSU_SUPERVISOR:
 327                         pr_cont("SUPERVISOR ");
 328                         break;
 329                 case KSU_KERNEL:
 330                         pr_cont("KERNEL ");
 331                         break;
 332                 default:
 333                         pr_cont("BAD_MODE ");
 334                         break;
 335                 }
 336                 if (regs->cp0_status & ST0_ERL)
 337                         pr_cont("ERL ");
 338                 if (regs->cp0_status & ST0_EXL)
 339                         pr_cont("EXL ");
 340                 if (regs->cp0_status & ST0_IE)
 341                         pr_cont("IE ");
 342         }
 343         pr_cont("\n");
 344
 345         exccode = (cause & CAUSEF_EXCCODE) >> CAUSEB_EXCCODE;
 346         printk("Cause : %08x (ExcCode %02x)\n", cause, exccode);
 347
 348         if (1 <= exccode && exccode <= 5)
 349                 printk("BadVA : %0*lx\n", field, regs->cp0_badvaddr);
 350
 351         printk("PrId  : %08x (%s)\n", read_c0_prid(),
 352                cpu_name_string());
 353 }
 354
 355 /*
 356  * FIXME: really the generic show_regs should take a const pointer argument.
 357  */
 358 void show_regs(struct pt_regs *regs)
 359 {
 360         __show_regs(regs);
 361         dump_stack();
 362 }
 363
 364 void show_registers(struct pt_regs *regs)
 365 {
 366         const int field = 2 * sizeof(unsigned long);
 367
 368         __show_regs(regs);
 369         print_modules();
 370         printk("Process %s (pid: %d, threadinfo=%p, task=%p, tls=%0*lx)\n",
 371                current->comm, current->pid, current_thread_info(), current,
 372               field, current_thread_info()->tp_value);
 373         if (cpu_has_userlocal) {
 374                 unsigned long tls;
 375
 376                 tls = read_c0_userlocal();
 377                 if (tls != current_thread_info()->tp_value)
 378                         printk("*HwTLS: %0*lx\n", field, tls);
 379         }
 380
 381         show_stacktrace(current, regs, KERN_DEFAULT, user_mode(regs));
 382         show_code((void *)regs->cp0_epc, user_mode(regs));
 383         printk("\n");
 384 }
 385
 386 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(die_lock);
 387
 388 void __noreturn die(const char *str, struct pt_regs *regs)
 389 {
 390         static int die_counter;
 391         int sig = SIGSEGV;
 392
 393         oops_enter();
 394
 395         if (notify_die(DIE_OOPS, str, regs, 0, current->thread.trap_nr,
 396                        SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
 397                 sig = 0;
 398
 399         console_verbose();
 400         raw_spin_lock_irq(&die_lock);
 401         bust_spinlocks(1);
 402
 403         printk("%s[#%d]:\n", str, ++die_counter);
 404         show_registers(regs);
 405         add_taint(TAINT_DIE, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
 406         raw_spin_unlock_irq(&die_lock);
 407
 408         oops_exit();
 409
 410         if (in_interrupt())
 411                 panic("Fatal exception in interrupt");
 412
 413         if (panic_on_oops)
 414                 panic("Fatal exception");
 415
 416         if (regs && kexec_should_crash(current))
 417                 crash_kexec(regs);
 418
 419         do_exit(sig);
 420 }
 421
 422 extern struct exception_table_entry __start___dbe_table[];
 423 extern struct exception_table_entry __stop___dbe_table[];
 424
 425 __asm__(
 426 "       .section        __dbe_table, \"a\"\n"
 427 "       .previous                       \n");
 428
 429 /* Given an address, look for it in the exception tables. */
 430 static const struct exception_table_entry *search_dbe_tables(unsigned long addr)
 431 {
 432         const struct exception_table_entry *e;
 433
 434         e = search_extable(__start___dbe_table,
 435                            __stop___dbe_table - __start___dbe_table, addr);
 436         if (!e)
 437                 e = search_module_dbetables(addr);
 438         return e;
 439 }
 440
 441 asmlinkage void do_be(struct pt_regs *regs)
 442 {
 443         const int field = 2 * sizeof(unsigned long);
 444         const struct exception_table_entry *fixup = NULL;
 445         int data = regs->cp0_cause & 4;
 446         int action = MIPS_BE_FATAL;
 447         enum ctx_state prev_state;
 448
 449         prev_state = exception_enter();
 450         /* XXX For now.  Fixme, this searches the wrong table ...  */
 451         if (data && !user_mode(regs))
 452                 fixup = search_dbe_tables(exception_epc(regs));
 453
 454         if (fixup)
 455                 action = MIPS_BE_FIXUP;
 456
 457         if (board_be_handler)
 458                 action = board_be_handler(regs, fixup != NULL);
 459         else
 460                 mips_cm_error_report();
 461
 462         switch (action) {
 463         case MIPS_BE_DISCARD:
 464                 goto out;
 465         case MIPS_BE_FIXUP:
 466                 if (fixup) {
 467                         regs->cp0_epc = fixup->nextinsn;
 468                         goto out;
 469                 }
 470                 break;
 471         default:
 472                 break;
 473         }
 474
 475         /*
 476          * Assume it would be too dangerous to continue ...
 477          */
 478         printk(KERN_ALERT "%s bus error, epc == %0*lx, ra == %0*lx\n",
 479                data ? "Data" : "Instruction",
 480                field, regs->cp0_epc, field, regs->regs[31]);
 481         if (notify_die(DIE_OOPS, "bus error", regs, 0, current->thread.trap_nr,
 482                        SIGBUS) == NOTIFY_STOP)
 483                 goto out;
 484
 485         die_if_kernel("Oops", regs);
 486         force_sig(SIGBUS);
 487
 488 out:
 489         exception_exit(prev_state);
 490 }
 491
 492 /*
 493  * ll/sc, rdhwr, sync emulation
 494  */
 495
 496 #define OPCODE 0xfc000000
 497 #define BASE   0x03e00000
 498 #define RT     0x001f0000
 499 #define OFFSET 0x0000ffff
 500 #define LL     0xc0000000
 501 #define SC     0xe0000000
 502 #define SPEC0  0x00000000
 503 #define SPEC3  0x7c000000
 504 #define RD     0x0000f800
 505 #define FUNC   0x0000003f
 506 #define SYNC   0x0000000f
 507 #define RDHWR  0x0000003b
 508
 509 /*  microMIPS definitions   */
 510 #define MM_POOL32A_FUNC 0xfc00ffff
 511 #define MM_RDHWR        0x00006b3c
 512 #define MM_RS           0x001f0000
 513 #define MM_RT           0x03e00000
 514
 515 /*
 516  * The ll_bit is cleared by r*_switch.S
 517  */
 518
 519 unsigned int ll_bit;
 520 struct task_struct *ll_task;
 521
 522 static inline int simulate_ll(struct pt_regs *regs, unsigned int opcode)
 523 {
 524         unsigned long value, __user *vaddr;
 525         long offset;
 526
 527         /*
 528          * analyse the ll instruction that just caused a ri exception
 529          * and put the referenced address to addr.
 530          */
 531
 532         /* sign extend offset */
 533         offset = opcode & OFFSET;
 534         offset <<= 16;
 535         offset >>= 16;
 536
 537         vaddr = (unsigned long __user *)
 538                 ((unsigned long)(regs->regs[(opcode & BASE) >> 21]) + offset);
 539
 540         if ((unsigned long)vaddr & 3)
 541                 return SIGBUS;
 542         if (get_user(value, vaddr))
 543                 return SIGSEGV;
 544
 545         preempt_disable();
 546
 547         if (ll_task == NULL || ll_task == current) {
 548                 ll_bit = 1;
 549         } else {
 550                 ll_bit = 0;
 551         }
 552         ll_task = current;
 553
 554         preempt_enable();
 555
 556         regs->regs[(opcode & RT) >> 16] = value;
 557
 558         return 0;
 559 }
 560
 561 static inline int simulate_sc(struct pt_regs *regs, unsigned int opcode)
 562 {
 563         unsigned long __user *vaddr;
 564         unsigned long reg;
 565         long offset;
 566
 567         /*
 568          * analyse the sc instruction that just caused a ri exception
 569          * and put the referenced address to addr.
 570          */
 571
 572         /* sign extend offset */
 573         offset = opcode & OFFSET;
 574         offset <<= 16;
 575         offset >>= 16;
 576
 577         vaddr = (unsigned long __user *)
 578                 ((unsigned long)(regs->regs[(opcode & BASE) >> 21]) + offset);
 579         reg = (opcode & RT) >> 16;
 580
 581         if ((unsigned long)vaddr & 3)
 582                 return SIGBUS;
 583
 584         preempt_disable();
 585
 586         if (ll_bit == 0 || ll_task != current) {
 587                 regs->regs[reg] = 0;
 588                 preempt_enable();
 589                 return 0;
 590         }
 591
 592         preempt_enable();
 593
 594         if (put_user(regs->regs[reg], vaddr))
 595                 return SIGSEGV;
 596
 597         regs->regs[reg] = 1;
 598
 599         return 0;
 600 }
 601
 602 /*
 603  * ll uses the opcode of lwc0 and sc uses the opcode of swc0.  That is both
 604  * opcodes are supposed to result in coprocessor unusable exceptions if
 605  * executed on ll/sc-less processors.  That's the theory.  In practice a
 606  * few processors such as NEC's VR4100 throw reserved instruction exceptions
 607  * instead, so we're doing the emulation thing in both exception handlers.
 608  */
 609 static int simulate_llsc(struct pt_regs *regs, unsigned int opcode)
 610 {
 611         if ((opcode & OPCODE) == LL) {
 612                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_EMULATION_FAULTS,
 613                                 1, regs, 0);
 614                 return simulate_ll(regs, opcode);
 615         }
 616         if ((opcode & OPCODE) == SC) {
 617                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_EMULATION_FAULTS,
 618                                 1, regs, 0);
 619                 return simulate_sc(regs, opcode);
 620         }
 621
 622         return -1;                      /* Must be something else ... */
 623 }
 624
 625 /*
 626  * Simulate trapping 'rdhwr' instructions to provide user accessible
 627  * registers not implemented in hardware.
 628  */
 629 static int simulate_rdhwr(struct pt_regs *regs, int rd, int rt)
 630 {
 631         struct thread_info *ti = task_thread_info(current);
 632
 633         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_EMULATION_FAULTS,
 634                         1, regs, 0);
 635         switch (rd) {
 636         case MIPS_HWR_CPUNUM:           /* CPU number */
 637                 regs->regs[rt] = smp_processor_id();
 638                 return 0;
 639         case MIPS_HWR_SYNCISTEP:        /* SYNCI length */
 640                 regs->regs[rt] = min(current_cpu_data.dcache.linesz,
 641                                      current_cpu_data.icache.linesz);
 642                 return 0;
 643         case MIPS_HWR_CC:               /* Read count register */
 644                 regs->regs[rt] = read_c0_count();
 645                 return 0;
 646         case MIPS_HWR_CCRES:            /* Count register resolution */
 647                 switch (current_cpu_type()) {
 648                 case CPU_20KC:
 649                 case CPU_25KF:
 650                         regs->regs[rt] = 1;
 651                         break;
 652                 default:
 653                         regs->regs[rt] = 2;
 654                 }
 655                 return 0;
 656         case MIPS_HWR_ULR:              /* Read UserLocal register */
 657                 regs->regs[rt] = ti->tp_value;
 658                 return 0;
 659         default:
 660                 return -1;
 661         }
 662 }
 663
 664 static int simulate_rdhwr_normal(struct pt_regs *regs, unsigned int opcode)
 665 {
 666         if ((opcode & OPCODE) == SPEC3 && (opcode & FUNC) == RDHWR) {
 667                 int rd = (opcode & RD) >> 11;
 668                 int rt = (opcode & RT) >> 16;
 669
 670                 simulate_rdhwr(regs, rd, rt);
 671                 return 0;
 672         }
 673
 674         /* Not ours.  */
 675         return -1;
 676 }
 677
 678 static int simulate_rdhwr_mm(struct pt_regs *regs, unsigned int opcode)
 679 {
 680         if ((opcode & MM_POOL32A_FUNC) == MM_RDHWR) {
 681                 int rd = (opcode & MM_RS) >> 16;
 682                 int rt = (opcode & MM_RT) >> 21;
 683                 simulate_rdhwr(regs, rd, rt);
 684                 return 0;
 685         }
 686
 687         /* Not ours.  */
 688         return -1;
 689 }
 690
 691 static int simulate_sync(struct pt_regs *regs, unsigned int opcode)
 692 {
 693         if ((opcode & OPCODE) == SPEC0 && (opcode & FUNC) == SYNC) {
 694                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_EMULATION_FAULTS,
 695                                 1, regs, 0);
 696                 return 0;
 697         }
 698
 699         return -1;                      /* Must be something else ... */
 700 }
 701
 702 /*
 703  * Loongson-3 CSR instructions emulation
 704  */
 705
 706 #ifdef CONFIG_CPU_LOONGSON3_CPUCFG_EMULATION
 707
 708 #define LWC2             0xc8000000
 709 #define RS               BASE
 710 #define CSR_OPCODE2      0x00000118
 711 #define CSR_OPCODE2_MASK 0x000007ff
 712 #define CSR_FUNC_MASK    RT
 713 #define CSR_FUNC_CPUCFG  0x8
 714
 715 static int simulate_loongson3_cpucfg(struct pt_regs *regs,
 716                                      unsigned int opcode)
 717 {
 718         int op = opcode & OPCODE;
 719         int op2 = opcode & CSR_OPCODE2_MASK;
 720         int csr_func = (opcode & CSR_FUNC_MASK) >> 16;
 721
 722         if (op == LWC2 && op2 == CSR_OPCODE2 && csr_func == CSR_FUNC_CPUCFG) {
 723                 int rd = (opcode & RD) >> 11;
 724                 int rs = (opcode & RS) >> 21;
 725                 __u64 sel = regs->regs[rs];
 726
 727                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_EMULATION_FAULTS, 1, regs, 0);
 728
 729                 /* Do not emulate on unsupported core models. */
 730                 preempt_disable();
 731                 if (!loongson3_cpucfg_emulation_enabled(&current_cpu_data)) {
 732                         preempt_enable();
 733                         return -1;
 734                 }
 735                 regs->regs[rd] = loongson3_cpucfg_read_synthesized(
 736                         &current_cpu_data, sel);
 737                 preempt_enable();
 738                 return 0;
 739         }
 740
 741         /* Not ours.  */
 742         return -1;
 743 }
 744 #endif /* CONFIG_CPU_LOONGSON3_CPUCFG_EMULATION */
 745
 746 asmlinkage void do_ov(struct pt_regs *regs)
 747 {
 748         enum ctx_state prev_state;
 749
 750         prev_state = exception_enter();
 751         die_if_kernel("Integer overflow", regs);
 752
 753         force_sig_fault(SIGFPE, FPE_INTOVF, (void __user *)regs->cp0_epc);
 754         exception_exit(prev_state);
 755 }
 756
 757 #ifdef CONFIG_MIPS_FP_SUPPORT
 758
 759 /*
 760  * Send SIGFPE according to FCSR Cause bits, which must have already
 761  * been masked against Enable bits.  This is impotant as Inexact can
 762  * happen together with Overflow or Underflow, and `ptrace' can set
 763  * any bits.
 764  */
 765 void force_fcr31_sig(unsigned long fcr31, void __user *fault_addr,
 766                      struct task_struct *tsk)
 767 {
 768         int si_code = FPE_FLTUNK;
 769
 770         if (fcr31 & FPU_CSR_INV_X)
 771                 si_code = FPE_FLTINV;
 772         else if (fcr31 & FPU_CSR_DIV_X)
 773                 si_code = FPE_FLTDIV;
 774         else if (fcr31 & FPU_CSR_OVF_X)
 775                 si_code = FPE_FLTOVF;
 776         else if (fcr31 & FPU_CSR_UDF_X)
 777                 si_code = FPE_FLTUND;
 778         else if (fcr31 & FPU_CSR_INE_X)
 779                 si_code = FPE_FLTRES;
 780
 781         force_sig_fault_to_task(SIGFPE, si_code, fault_addr, tsk);
 782 }
 783
 784 int process_fpemu_return(int sig, void __user *fault_addr, unsigned long fcr31)
 785 {
 786         int si_code;
 787
 788         switch (sig) {
 789         case 0:
 790                 return 0;
 791
 792         case SIGFPE:
 793                 force_fcr31_sig(fcr31, fault_addr, current);
 794                 return 1;
 795
 796         case SIGBUS:
 797                 force_sig_fault(SIGBUS, BUS_ADRERR, fault_addr);
 798                 return 1;
 799
 800         case SIGSEGV:
 801                 mmap_read_lock(current->mm);
 802                 if (vma_lookup(current->mm, (unsigned long)fault_addr))
 803                         si_code = SEGV_ACCERR;
 804                 else
 805                         si_code = SEGV_MAPERR;
 806                 mmap_read_unlock(current->mm);
 807                 force_sig_fault(SIGSEGV, si_code, fault_addr);
 808                 return 1;
 809
 810         default:
 811                 force_sig(sig);
 812                 return 1;
 813         }
 814 }
 815
 816 static int simulate_fp(struct pt_regs *regs, unsigned int opcode,
 817                        unsigned long old_epc, unsigned long old_ra)
 818 {
 819         union mips_instruction inst = { .word = opcode };
 820         void __user *fault_addr;
 821         unsigned long fcr31;
 822         int sig;
 823
 824         /* If it's obviously not an FP instruction, skip it */
 825         switch (inst.i_format.opcode) {
 826         case cop1_op:
 827         case cop1x_op:
 828         case lwc1_op:
 829         case ldc1_op:
 830         case swc1_op:
 831         case sdc1_op:
 832                 break;
 833
 834         default:
 835                 return -1;
 836         }
 837
 838         /*
 839          * do_ri skipped over the instruction via compute_return_epc, undo
 840          * that for the FPU emulator.
 841          */
 842         regs->cp0_epc = old_epc;
 843         regs->regs[31] = old_ra;
 844
 845         /* Run the emulator */
 846         sig = fpu_emulator_cop1Handler(regs, &current->thread.fpu, 1,
 847                                        &fault_addr);
 848
 849         /*
 850          * We can't allow the emulated instruction to leave any
 851          * enabled Cause bits set in $fcr31.
 852          */
 853         fcr31 = mask_fcr31_x(current->thread.fpu.fcr31);
 854         current->thread.fpu.fcr31 &= ~fcr31;
 855
 856         /* Restore the hardware register state */
 857         own_fpu(1);
 858
 859         /* Send a signal if required.  */
 860         process_fpemu_return(sig, fault_addr, fcr31);
 861
 862         return 0;
 863 }
 864
 865 /*
 866  * XXX Delayed fp exceptions when doing a lazy ctx switch XXX
 867  */
 868 asmlinkage void do_fpe(struct pt_regs *regs, unsigned long fcr31)
 869 {
 870         enum ctx_state prev_state;
 871         void __user *fault_addr;
 872         int sig;
 873
 874         prev_state = exception_enter();
 875         if (notify_die(DIE_FP, "FP exception", regs, 0, current->thread.trap_nr,
 876                        SIGFPE) == NOTIFY_STOP)
 877                 goto out;
 878
 879         /* Clear FCSR.Cause before enabling interrupts */
 880         write_32bit_cp1_register(CP1_STATUS, fcr31 & ~mask_fcr31_x(fcr31));
 881         local_irq_enable();
 882
 883         die_if_kernel("FP exception in kernel code", regs);
 884
 885         if (fcr31 & FPU_CSR_UNI_X) {
 886                 /*
 887                  * Unimplemented operation exception.  If we've got the full
 888                  * software emulator on-board, let's use it...
 889                  *
 890                  * Force FPU to dump state into task/thread context.  We're
 891                  * moving a lot of data here for what is probably a single
 892                  * instruction, but the alternative is to pre-decode the FP
 893                  * register operands before invoking the emulator, which seems
 894                  * a bit extreme for what should be an infrequent event.
 895                  */
 896
 897                 /* Run the emulator */
 898                 sig = fpu_emulator_cop1Handler(regs, &current->thread.fpu, 1,
 899                                                &fault_addr);
 900
 901                 /*
 902                  * We can't allow the emulated instruction to leave any
 903                  * enabled Cause bits set in $fcr31.
 904                  */
 905                 fcr31 = mask_fcr31_x(current->thread.fpu.fcr31);
 906                 current->thread.fpu.fcr31 &= ~fcr31;
 907
 908                 /* Restore the hardware register state */
 909                 own_fpu(1);     /* Using the FPU again.  */
 910         } else {
 911                 sig = SIGFPE;
 912                 fault_addr = (void __user *) regs->cp0_epc;
 913         }
 914
 915         /* Send a signal if required.  */
 916         process_fpemu_return(sig, fault_addr, fcr31);
 917
 918 out:
 919         exception_exit(prev_state);
 920 }
 921
 922 /*
 923  * MIPS MT processors may have fewer FPU contexts than CPU threads. If we've
 924  * emulated more than some threshold number of instructions, force migration to
 925  * a "CPU" that has FP support.
 926  */
 927 static void mt_ase_fp_affinity(void)
 928 {
 929 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_FPAFF
 930         if (mt_fpemul_threshold > 0 &&
 931              ((current->thread.emulated_fp++ > mt_fpemul_threshold))) {
 932                 /*
 933                  * If there's no FPU present, or if the application has already
 934                  * restricted the allowed set to exclude any CPUs with FPUs,
 935                  * we'll skip the procedure.
 936                  */
 937                 if (cpumask_intersects(&current->cpus_mask, &mt_fpu_cpumask)) {
 938                         cpumask_t tmask;
 939
 940                         current->thread.user_cpus_allowed
 941                                 = current->cpus_mask;
 942                         cpumask_and(&tmask, &current->cpus_mask,
 943                                     &mt_fpu_cpumask);
 944                         set_cpus_allowed_ptr(current, &tmask);
 945                         set_thread_flag(TIF_FPUBOUND);
 946                 }
 947         }
 948 #endif /* CONFIG_MIPS_MT_FPAFF */
 949 }
 950
 951 #else /* !CONFIG_MIPS_FP_SUPPORT */
 952
 953 static int simulate_fp(struct pt_regs *regs, unsigned int opcode,
 954                        unsigned long old_epc, unsigned long old_ra)
 955 {
 956         return -1;
 957 }
 958
 959 #endif /* !CONFIG_MIPS_FP_SUPPORT */
 960
 961 void do_trap_or_bp(struct pt_regs *regs, unsigned int code, int si_code,
 962         const char *str)
 963 {
 964         char b[40];
 965
 966 #ifdef CONFIG_KGDB_LOW_LEVEL_TRAP
 967         if (kgdb_ll_trap(DIE_TRAP, str, regs, code, current->thread.trap_nr,
 968                          SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 969                 return;
 970 #endif /* CONFIG_KGDB_LOW_LEVEL_TRAP */
 971
 972         if (notify_die(DIE_TRAP, str, regs, code, current->thread.trap_nr,
 973                        SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
 974                 return;
 975
 976         /*
 977          * A short test says that IRIX 5.3 sends SIGTRAP for all trap
 978          * insns, even for trap and break codes that indicate arithmetic
 979          * failures.  Weird ...
 980          * But should we continue the brokenness???  --macro
 981          */
 982         switch (code) {
 983         case BRK_OVERFLOW:
 984         case BRK_DIVZERO:
 985                 scnprintf(b, sizeof(b), "%s instruction in kernel code", str);
 986                 die_if_kernel(b, regs);
 987                 force_sig_fault(SIGFPE,
 988                                 code == BRK_DIVZERO ? FPE_INTDIV : FPE_INTOVF,
 989                                 (void __user *) regs->cp0_epc);
 990                 break;
 991         case BRK_BUG:
 992                 die_if_kernel("Kernel bug detected", regs);
 993                 force_sig(SIGTRAP);
 994                 break;
 995         case BRK_MEMU:
 996                 /*
 997                  * This breakpoint code is used by the FPU emulator to retake
 998                  * control of the CPU after executing the instruction from the
 999                  * delay slot of an emulated branch.
1000                  *
1001                  * Terminate if exception was recognized as a delay slot return
1002                  * otherwise handle as normal.
1003                  */
1004                 if (do_dsemulret(regs))
1005                         return;
1006
1007                 die_if_kernel("Math emu break/trap", regs);
1008                 force_sig(SIGTRAP);
1009                 break;
1010         default:
1011                 scnprintf(b, sizeof(b), "%s instruction in kernel code", str);
1012                 die_if_kernel(b, regs);
1013                 if (si_code) {
1014                         force_sig_fault(SIGTRAP, si_code, NULL);
1015                 } else {
1016                         force_sig(SIGTRAP);
1017                 }
1018         }
1019 }
1020
1021 asmlinkage void do_bp(struct pt_regs *regs)
1022 {
1023         unsigned long epc = msk_isa16_mode(exception_epc(regs));
1024         unsigned int opcode, bcode;
1025         enum ctx_state prev_state;
1026         bool user = user_mode(regs);
1027
1028         prev_state = exception_enter();
1029         current->thread.trap_nr = (regs->cp0_cause >> 2) & 0x1f;
1030         if (get_isa16_mode(regs->cp0_epc)) {
1031                 u16 instr[2];
1032
1033                 if (__get_inst16(&instr[0], (u16 *)epc, user))
1034                         goto out_sigsegv;
1035
1036                 if (!cpu_has_mmips) {
1037                         /* MIPS16e mode */
1038                         bcode = (instr[0] >> 5) & 0x3f;
1039                 } else if (mm_insn_16bit(instr[0])) {
1040                         /* 16-bit microMIPS BREAK */
1041                         bcode = instr[0] & 0xf;
1042                 } else {
1043                         /* 32-bit microMIPS BREAK */
1044                         if (__get_inst16(&instr[1], (u16 *)(epc + 2), user))
1045                                 goto out_sigsegv;
1046                         opcode = (instr[0] << 16) | instr[1];
1047                         bcode = (opcode >> 6) & ((1 << 20) - 1);
1048                 }
1049         } else {
1050                 if (__get_inst32(&opcode, (u32 *)epc, user))
1051                         goto out_sigsegv;
1052                 bcode = (opcode >> 6) & ((1 << 20) - 1);
1053         }
1054
1055         /*
1056          * There is the ancient bug in the MIPS assemblers that the break
1057          * code starts left to bit 16 instead to bit 6 in the opcode.
1058          * Gas is bug-compatible, but not always, grrr...
1059          * We handle both cases with a simple heuristics.  --macro
1060          */
1061         if (bcode >= (1 << 10))
1062                 bcode = ((bcode & ((1 << 10) - 1)) << 10) | (bcode >> 10);
1063
1064         /*
1065          * notify the kprobe handlers, if instruction is likely to
1066          * pertain to them.
1067          */
1068         switch (bcode) {
1069         case BRK_UPROBE:
1070                 if (notify_die(DIE_UPROBE, "uprobe", regs, bcode,
1071                                current->thread.trap_nr, SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
1072                         goto out;
1073                 else
1074                         break;
1075         case BRK_UPROBE_XOL:
1076                 if (notify_die(DIE_UPROBE_XOL, "uprobe_xol", regs, bcode,
1077                                current->thread.trap_nr, SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
1078                         goto out;
1079                 else
1080                         break;
1081         case BRK_KPROBE_BP:
1082                 if (notify_die(DIE_BREAK, "debug", regs, bcode,
1083                                current->thread.trap_nr, SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
1084                         goto out;
1085                 else
1086                         break;
1087         case BRK_KPROBE_SSTEPBP:
1088                 if (notify_die(DIE_SSTEPBP, "single_step", regs, bcode,
1089                                current->thread.trap_nr, SIGTRAP) == NOTIFY_STOP)
1090                         goto out;
1091                 else
1092                         break;
1093         default:
1094                 break;
1095         }
1096
1097         do_trap_or_bp(regs, bcode, TRAP_BRKPT, "Break");
1098
1099 out:
1100         exception_exit(prev_state);
1101         return;
1102
1103 out_sigsegv:
1104         force_sig(SIGSEGV);
1105         goto out;
1106 }
1107
1108 asmlinkage void do_tr(struct pt_regs *regs)
1109 {
1110         u32 opcode, tcode = 0;
1111         enum ctx_state prev_state;
1112         u16 instr[2];
1113         bool user = user_mode(regs);
1114         unsigned long epc = msk_isa16_mode(exception_epc(regs));
1115
1116         prev_state = exception_enter();
1117         current->thread.trap_nr = (regs->cp0_cause >> 2) & 0x1f;
1118         if (get_isa16_mode(regs->cp0_epc)) {
1119                 if (__get_inst16(&instr[0], (u16 *)(epc + 0), user) ||
1120                     __get_inst16(&instr[1], (u16 *)(epc + 2), user))
1121                         goto out_sigsegv;
1122                 opcode = (instr[0] << 16) | instr[1];
1123                 /* Immediate versions don't provide a code.  */
1124                 if (!(opcode & OPCODE))
1125                         tcode = (opcode >> 12) & ((1 << 4) - 1);
1126         } else {
1127                 if (__get_inst32(&opcode, (u32 *)epc, user))
1128                         goto out_sigsegv;
1129                 /* Immediate versions don't provide a code.  */
1130                 if (!(opcode & OPCODE))
1131                         tcode = (opcode >> 6) & ((1 << 10) - 1);
1132         }
1133
1134         do_trap_or_bp(regs, tcode, 0, "Trap");
1135
1136 out:
1137         exception_exit(prev_state);
1138         return;
1139
1140 out_sigsegv:
1141         force_sig(SIGSEGV);
1142         goto out;
1143 }
1144
1145 asmlinkage void do_ri(struct pt_regs *regs)
1146 {
1147         unsigned int __user *epc = (unsigned int __user *)exception_epc(regs);
1148         unsigned long old_epc = regs->cp0_epc;
1149         unsigned long old31 = regs->regs[31];
1150         enum ctx_state prev_state;
1151         unsigned int opcode = 0;
1152         int status = -1;
1153
1154         /*
1155          * Avoid any kernel code. Just emulate the R2 instruction
1156          * as quickly as possible.
1157          */
1158         if (mipsr2_emulation && cpu_has_mips_r6 &&
1159             likely(user_mode(regs)) &&
1160             likely(get_user(opcode, epc) >= 0)) {
1161                 unsigned long fcr31 = 0;
1162
1163                 status = mipsr2_decoder(regs, opcode, &fcr31);
1164                 switch (status) {
1165                 case 0:
1166                 case SIGEMT:
1167                         return;
1168                 case SIGILL:
1169                         goto no_r2_instr;
1170                 default:
1171                         process_fpemu_return(status,
1172                                              &current->thread.cp0_baduaddr,
1173                                              fcr31);
1174                         return;
1175                 }
1176         }
1177
1178 no_r2_instr:
1179
1180         prev_state = exception_enter();
1181         current->thread.trap_nr = (regs->cp0_cause >> 2) & 0x1f;
1182
1183         if (notify_die(DIE_RI, "RI Fault", regs, 0, current->thread.trap_nr,
1184                        SIGILL) == NOTIFY_STOP)
1185                 goto out;
1186
1187         die_if_kernel("Reserved instruction in kernel code", regs);
1188
1189         if (unlikely(compute_return_epc(regs) < 0))
1190                 goto out;
1191
1192         if (!get_isa16_mode(regs->cp0_epc)) {
1193                 if (unlikely(get_user(opcode, epc) < 0))
1194                         status = SIGSEGV;
1195
1196                 if (!cpu_has_llsc && status < 0)
1197                         status = simulate_llsc(regs, opcode);
1198
1199                 if (status < 0)
1200                         status = simulate_rdhwr_normal(regs, opcode);
1201
1202                 if (status < 0)
1203                         status = simulate_sync(regs, opcode);
1204
1205                 if (status < 0)
1206                         status = simulate_fp(regs, opcode, old_epc, old31);
1207
1208 #ifdef CONFIG_CPU_LOONGSON3_CPUCFG_EMULATION
1209                 if (status < 0)
1210                         status = simulate_loongson3_cpucfg(regs, opcode);
1211 #endif
1212         } else if (cpu_has_mmips) {
1213                 unsigned short mmop[2] = { 0 };
1214
1215                 if (unlikely(get_user(mmop[0], (u16 __user *)epc + 0) < 0))
1216                         status = SIGSEGV;
1217                 if (unlikely(get_user(mmop[1], (u16 __user *)epc + 1) < 0))
1218                         status = SIGSEGV;
1219                 opcode = mmop[0];
1220                 opcode = (opcode << 16) | mmop[1];
1221
1222                 if (status < 0)
1223                         status = simulate_rdhwr_mm(regs, opcode);
1224         }
1225
1226         if (status < 0)
1227                 status = SIGILL;
1228
1229         if (unlikely(status > 0)) {
1230                 regs->cp0_epc = old_epc;                /* Undo skip-over.  */
1231                 regs->regs[31] = old31;
1232                 force_sig(status);
1233         }
1234
1235 out:
1236         exception_exit(prev_state);
1237 }
1238
1239 /*
1240  * No lock; only written during early bootup by CPU 0.
1241  */
1242 static RAW_NOTIFIER_HEAD(cu2_chain);
1243
1244 int __ref register_cu2_notifier(struct notifier_block *nb)
1245 {
1246         return raw_notifier_chain_register(&cu2_chain, nb);
1247 }
1248
1249 int cu2_notifier_call_chain(unsigned long val, void *v)
1250 {
1251         return raw_notifier_call_chain(&cu2_chain, val, v);
1252 }
1253
1254 static int default_cu2_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
1255         void *data)
1256 {
1257         struct pt_regs *regs = data;
1258
1259         die_if_kernel("COP2: Unhandled kernel unaligned access or invalid "
1260                               "instruction", regs);
1261         force_sig(SIGILL);
1262
1263         return NOTIFY_OK;
1264 }
1265
1266 #ifdef CONFIG_MIPS_FP_SUPPORT
1267
1268 static int enable_restore_fp_context(int msa)
1269 {
1270         int err, was_fpu_owner, prior_msa;
1271         bool first_fp;
1272
1273         /* Initialize context if it hasn't been used already */
1274         first_fp = init_fp_ctx(current);
1275
1276         if (first_fp) {
1277                 preempt_disable();
1278                 err = own_fpu_inatomic(1);
1279                 if (msa && !err) {
1280                         enable_msa();
1281                         /*
1282                          * with MSA enabled, userspace can see MSACSR
1283                          * and MSA regs, but the values in them are from
1284                          * other task before current task, restore them
1285                          * from saved fp/msa context
1286                          */
1287                         write_msa_csr(current->thread.fpu.msacsr);
1288                         /*
1289                          * own_fpu_inatomic(1) just restore low 64bit,
1290                          * fix the high 64bit
1291                          */
1292                         init_msa_upper();
1293                         set_thread_flag(TIF_USEDMSA);
1294                         set_thread_flag(TIF_MSA_CTX_LIVE);
1295                 }
1296                 preempt_enable();
1297                 return err;
1298         }
1299
1300         /*
1301          * This task has formerly used the FP context.
1302          *
1303          * If this thread has no live MSA vector context then we can simply
1304          * restore the scalar FP context. If it has live MSA vector context
1305          * (that is, it has or may have used MSA since last performing a
1306          * function call) then we'll need to restore the vector context. This
1307          * applies even if we're currently only executing a scalar FP
1308          * instruction. This is because if we were to later execute an MSA
1309          * instruction then we'd either have to:
1310          *
1311          *  - Restore the vector context & clobber any registers modified by
1312          *    scalar FP instructions between now & then.
1313          *
1314          * or
1315          *
1316          *  - Not restore the vector context & lose the most significant bits
1317          *    of all vector registers.
1318          *
1319          * Neither of those options is acceptable. We cannot restore the least
1320          * significant bits of the registers now & only restore the most
1321          * significant bits later because the most significant bits of any
1322          * vector registers whose aliased FP register is modified now will have
1323          * been zeroed. We'd have no way to know that when restoring the vector
1324          * context & thus may load an outdated value for the most significant
1325          * bits of a vector register.
1326          */
1327         if (!msa && !thread_msa_context_live())
1328                 return own_fpu(1);
1329
1330         /*
1331          * This task is using or has previously used MSA. Thus we require
1332          * that Status.FR == 1.
1333          */
1334         preempt_disable();
1335         was_fpu_owner = is_fpu_owner();
1336         err = own_fpu_inatomic(0);
1337         if (err)
1338                 goto out;
1339
1340         enable_msa();
1341         write_msa_csr(current->thread.fpu.msacsr);
1342         set_thread_flag(TIF_USEDMSA);
1343
1344         /*
1345          * If this is the first time that the task is using MSA and it has
1346          * previously used scalar FP in this time slice then we already nave
1347          * FP context which we shouldn't clobber. We do however need to clear
1348          * the upper 64b of each vector register so that this task has no
1349          * opportunity to see data left behind by another.
1350          */
1351         prior_msa = test_and_set_thread_flag(TIF_MSA_CTX_LIVE);
1352         if (!prior_msa && was_fpu_owner) {
1353                 init_msa_upper();
1354
1355                 goto out;
1356         }
1357
1358         if (!prior_msa) {
1359                 /*
1360                  * Restore the least significant 64b of each vector register
1361                  * from the existing scalar FP context.
1362                  */
1363                 _restore_fp(current);
1364
1365                 /*
1366                  * The task has not formerly used MSA, so clear the upper 64b
1367                  * of each vector register such that it cannot see data left
1368                  * behind by another task.
1369                  */
1370                 init_msa_upper();
1371         } else {
1372                 /* We need to restore the vector context. */
1373                 restore_msa(current);
1374
1375                 /* Restore the scalar FP control & status register */
1376                 if (!was_fpu_owner)
1377                         write_32bit_cp1_register(CP1_STATUS,
1378                                                  current->thread.fpu.fcr31);
1379         }
1380
1381 out:
1382         preempt_enable();
1383
1384         return 0;
1385 }
1386
1387 #else /* !CONFIG_MIPS_FP_SUPPORT */
1388
1389 static int enable_restore_fp_context(int msa)
1390 {
1391         return SIGILL;
1392 }
1393
1394 #endif /* CONFIG_MIPS_FP_SUPPORT */
1395
1396 asmlinkage void do_cpu(struct pt_regs *regs)
1397 {
1398         enum ctx_state prev_state;
1399         unsigned int __user *epc;
1400         unsigned long old_epc, old31;
1401         unsigned int opcode;
1402         unsigned int cpid;
1403         int status;
1404
1405         prev_state = exception_enter();
1406         cpid = (regs->cp0_cause >> CAUSEB_CE) & 3;
1407
1408         if (cpid != 2)
1409                 die_if_kernel("do_cpu invoked from kernel context!", regs);
1410
1411         switch (cpid) {
1412         case 0:
1413                 epc = (unsigned int __user *)exception_epc(regs);
1414                 old_epc = regs->cp0_epc;
1415                 old31 = regs->regs[31];
1416                 opcode = 0;
1417                 status = -1;
1418
1419                 if (unlikely(compute_return_epc(regs) < 0))
1420                         break;
1421
1422                 if (!get_isa16_mode(regs->cp0_epc)) {
1423                         if (unlikely(get_user(opcode, epc) < 0))
1424                                 status = SIGSEGV;
1425
1426                         if (!cpu_has_llsc && status < 0)
1427                                 status = simulate_llsc(regs, opcode);
1428                 }
1429
1430                 if (status < 0)
1431                         status = SIGILL;
1432
1433                 if (unlikely(status > 0)) {
1434                         regs->cp0_epc = old_epc;        /* Undo skip-over.  */
1435                         regs->regs[31] = old31;
1436                         force_sig(status);
1437                 }
1438
1439                 break;
1440
1441 #ifdef CONFIG_MIPS_FP_SUPPORT
1442         case 3:
1443                 /*
1444                  * The COP3 opcode space and consequently the CP0.Status.CU3
1445                  * bit and the CP0.Cause.CE=3 encoding have been removed as
1446                  * of the MIPS III ISA.  From the MIPS IV and MIPS32r2 ISAs
1447                  * up the space has been reused for COP1X instructions, that
1448                  * are enabled by the CP0.Status.CU1 bit and consequently
1449                  * use the CP0.Cause.CE=1 encoding for Coprocessor Unusable
1450                  * exceptions.  Some FPU-less processors that implement one
1451                  * of these ISAs however use this code erroneously for COP1X
1452                  * instructions.  Therefore we redirect this trap to the FP
1453                  * emulator too.
1454                  */
1455                 if (raw_cpu_has_fpu || !cpu_has_mips_4_5_64_r2_r6) {
1456                         force_sig(SIGILL);
1457                         break;
1458                 }
1459                 fallthrough;
1460         case 1: {
1461                 void __user *fault_addr;
1462                 unsigned long fcr31;
1463                 int err, sig;
1464
1465                 err = enable_restore_fp_context(0);
1466
1467                 if (raw_cpu_has_fpu && !err)
1468                         break;
1469
1470                 sig = fpu_emulator_cop1Handler(regs, &current->thread.fpu, 0,
1471                                                &fault_addr);
1472
1473                 /*
1474                  * We can't allow the emulated instruction to leave
1475                  * any enabled Cause bits set in $fcr31.
1476                  */
1477                 fcr31 = mask_fcr31_x(current->thread.fpu.fcr31);
1478                 current->thread.fpu.fcr31 &= ~fcr31;
1479
1480                 /* Send a signal if required.  */
1481                 if (!process_fpemu_return(sig, fault_addr, fcr31) && !err)
1482                         mt_ase_fp_affinity();
1483
1484                 break;
1485         }
1486 #else /* CONFIG_MIPS_FP_SUPPORT */
1487         case 1:
1488         case 3:
1489                 force_sig(SIGILL);
1490                 break;
1491 #endif /* CONFIG_MIPS_FP_SUPPORT */
1492
1493         case 2:
1494                 raw_notifier_call_chain(&cu2_chain, CU2_EXCEPTION, regs);
1495                 break;
1496         }
1497
1498         exception_exit(prev_state);
1499 }
1500
1501 asmlinkage void do_msa_fpe(struct pt_regs *regs, unsigned int msacsr)
1502 {
1503         enum ctx_state prev_state;
1504
1505         prev_state = exception_enter();
1506         current->thread.trap_nr = (regs->cp0_cause >> 2) & 0x1f;
1507         if (notify_die(DIE_MSAFP, "MSA FP exception", regs, 0,
1508                        current->thread.trap_nr, SIGFPE) == NOTIFY_STOP)
1509                 goto out;
1510
1511         /* Clear MSACSR.Cause before enabling interrupts */
1512         write_msa_csr(msacsr & ~MSA_CSR_CAUSEF);
1513         local_irq_enable();
1514
1515         die_if_kernel("do_msa_fpe invoked from kernel context!", regs);
1516         force_sig(SIGFPE);
1517 out:
1518         exception_exit(prev_state);
1519 }
1520
1521 asmlinkage void do_msa(struct pt_regs *regs)
1522 {
1523         enum ctx_state prev_state;
1524         int err;
1525
1526         prev_state = exception_enter();
1527
1528         if (!cpu_has_msa || test_thread_flag(TIF_32BIT_FPREGS)) {
1529                 force_sig(SIGILL);
1530                 goto out;
1531         }
1532
1533         die_if_kernel("do_msa invoked from kernel context!", regs);
1534
1535         err = enable_restore_fp_context(1);
1536         if (err)
1537                 force_sig(SIGILL);
1538 out:
1539         exception_exit(prev_state);
1540 }
1541
1542 asmlinkage void do_mdmx(struct pt_regs *regs)
1543 {
1544         enum ctx_state prev_state;
1545
1546         prev_state = exception_enter();
1547         force_sig(SIGILL);
1548         exception_exit(prev_state);
1549 }
1550
1551 /*
1552  * Called with interrupts disabled.
1553  */
1554 asmlinkage void do_watch(struct pt_regs *regs)
1555 {
1556         enum ctx_state prev_state;
1557
1558         prev_state = exception_enter();
1559         /*
1560          * Clear WP (bit 22) bit of cause register so we don't loop
1561          * forever.
1562          */
1563         clear_c0_cause(CAUSEF_WP);
1564
1565         /*
1566          * If the current thread has the watch registers loaded, save
1567          * their values and send SIGTRAP.  Otherwise another thread
1568          * left the registers set, clear them and continue.
1569          */
1570         if (test_tsk_thread_flag(current, TIF_LOAD_WATCH)) {
1571                 mips_read_watch_registers();
1572                 local_irq_enable();
1573                 force_sig_fault(SIGTRAP, TRAP_HWBKPT, NULL);
1574         } else {
1575                 mips_clear_watch_registers();
1576                 local_irq_enable();
1577         }
1578         exception_exit(prev_state);
1579 }
1580
1581 asmlinkage void do_mcheck(struct pt_regs *regs)
1582 {
1583         int multi_match = regs->cp0_status & ST0_TS;
1584         enum ctx_state prev_state;
1585
1586         prev_state = exception_enter();
1587         show_regs(regs);
1588
1589         if (multi_match) {
1590                 dump_tlb_regs();
1591                 pr_info("\n");
1592                 dump_tlb_all();
1593         }
1594
1595         show_code((void *)regs->cp0_epc, user_mode(regs));
1596
1597         /*
1598          * Some chips may have other causes of machine check (e.g. SB1
1599          * graduation timer)
1600          */
1601         panic("Caught Machine Check exception - %scaused by multiple "
1602               "matching entries in the TLB.",
1603               (multi_match) ? "" : "not ");
1604 }
1605
1606 asmlinkage void do_mt(struct pt_regs *regs)
1607 {
1608         int subcode;
1609
1610         subcode = (read_vpe_c0_vpecontrol() & VPECONTROL_EXCPT)
1611                         >> VPECONTROL_EXCPT_SHIFT;
1612         switch (subcode) {
1613         case 0:
1614                 printk(KERN_DEBUG "Thread Underflow\n");
1615                 break;
1616         case 1:
1617                 printk(KERN_DEBUG "Thread Overflow\n");
1618                 break;
1619         case 2:
1620                 printk(KERN_DEBUG "Invalid YIELD Qualifier\n");
1621                 break;
1622         case 3:
1623                 printk(KERN_DEBUG "Gating Storage Exception\n");
1624                 break;
1625         case 4:
1626                 printk(KERN_DEBUG "YIELD Scheduler Exception\n");
1627                 break;
1628         case 5:
1629                 printk(KERN_DEBUG "Gating Storage Scheduler Exception\n");
1630                 break;
1631         default:
1632                 printk(KERN_DEBUG "*** UNKNOWN THREAD EXCEPTION %d ***\n",
1633                         subcode);
1634                 break;
1635         }
1636         die_if_kernel("MIPS MT Thread exception in kernel", regs);
1637
1638         force_sig(SIGILL);
1639 }
1640
1641
1642 asmlinkage void do_dsp(struct pt_regs *regs)
1643 {
1644         if (cpu_has_dsp)
1645                 panic("Unexpected DSP exception");
1646
1647         force_sig(SIGILL);
1648 }
1649
1650 asmlinkage void do_reserved(struct pt_regs *regs)
1651 {
1652         /*
1653          * Game over - no way to handle this if it ever occurs.  Most probably
1654          * caused by a new unknown cpu type or after another deadly
1655          * hard/software error.
1656          */
1657         show_regs(regs);
1658         panic("Caught reserved exception %ld - should not happen.",
1659               (regs->cp0_cause & 0x7f) >> 2);
1660 }
1661
1662 static int __initdata l1parity = 1;
1663 static int __init nol1parity(char *s)
1664 {
1665         l1parity = 0;
1666         return 1;
1667 }
1668 __setup("nol1par", nol1parity);
1669 static int __initdata l2parity = 1;
1670 static int __init nol2parity(char *s)
1671 {
1672         l2parity = 0;
1673         return 1;
1674 }
1675 __setup("nol2par", nol2parity);
1676
1677 /*
1678  * Some MIPS CPUs can enable/disable for cache parity detection, but do
1679  * it different ways.
1680  */
1681 static inline __init void parity_protection_init(void)
1682 {
1683 #define ERRCTL_PE       0x80000000
1684 #define ERRCTL_L2P      0x00800000
1685
1686         if (mips_cm_revision() >= CM_REV_CM3) {
1687                 ulong gcr_ectl, cp0_ectl;
1688
1689                 /*
1690                  * With CM3 systems we need to ensure that the L1 & L2
1691                  * parity enables are set to the same value, since this
1692                  * is presumed by the hardware engineers.
1693                  *
1694                  * If the user disabled either of L1 or L2 ECC checking,
1695                  * disable both.
1696                  */
1697                 l1parity &= l2parity;
1698                 l2parity &= l1parity;
1699
1700                 /* Probe L1 ECC support */
1701                 cp0_ectl = read_c0_ecc();
1702                 write_c0_ecc(cp0_ectl | ERRCTL_PE);
1703                 back_to_back_c0_hazard();
1704                 cp0_ectl = read_c0_ecc();
1705
1706                 /* Probe L2 ECC support */
1707                 gcr_ectl = read_gcr_err_control();
1708
1709                 if (!(gcr_ectl & CM_GCR_ERR_CONTROL_L2_ECC_SUPPORT) ||
1710                     !(cp0_ectl & ERRCTL_PE)) {
1711                         /*
1712                          * One of L1 or L2 ECC checking isn't supported,
1713                          * so we cannot enable either.
1714                          */
1715                         l1parity = l2parity = 0;
1716                 }
1717
1718                 /* Configure L1 ECC checking */
1719                 if (l1parity)
1720                         cp0_ectl |= ERRCTL_PE;
1721                 else
1722                         cp0_ectl &= ~ERRCTL_PE;
1723                 write_c0_ecc(cp0_ectl);
1724                 back_to_back_c0_hazard();
1725                 WARN_ON(!!(read_c0_ecc() & ERRCTL_PE) != l1parity);
1726
1727                 /* Configure L2 ECC checking */
1728                 if (l2parity)
1729                         gcr_ectl |= CM_GCR_ERR_CONTROL_L2_ECC_EN;
1730                 else
1731                         gcr_ectl &= ~CM_GCR_ERR_CONTROL_L2_ECC_EN;
1732                 write_gcr_err_control(gcr_ectl);
1733                 gcr_ectl = read_gcr_err_control();
1734                 gcr_ectl &= CM_GCR_ERR_CONTROL_L2_ECC_EN;
1735                 WARN_ON(!!gcr_ectl != l2parity);
1736
1737                 pr_info("Cache parity protection %sabled\n",
1738                         l1parity ? "en" : "dis");
1739                 return;
1740         }
1741
1742         switch (current_cpu_type()) {
1743         case CPU_24K:
1744         case CPU_34K:
1745         case CPU_74K:
1746         case CPU_1004K:
1747         case CPU_1074K:
1748         case CPU_INTERAPTIV:
1749         case CPU_PROAPTIV:
1750         case CPU_P5600:
1751         case CPU_QEMU_GENERIC:
1752         case CPU_P6600:
1753                 {
1754                         unsigned long errctl;
1755                         unsigned int l1parity_present, l2parity_present;
1756
1757                         errctl = read_c0_ecc();
1758                         errctl &= ~(ERRCTL_PE|ERRCTL_L2P);
1759
1760                         /* probe L1 parity support */
1761                         write_c0_ecc(errctl | ERRCTL_PE);
1762                         back_to_back_c0_hazard();
1763                         l1parity_present = (read_c0_ecc() & ERRCTL_PE);
1764
1765                         /* probe L2 parity support */
1766                         write_c0_ecc(errctl|ERRCTL_L2P);
1767                         back_to_back_c0_hazard();
1768                         l2parity_present = (read_c0_ecc() & ERRCTL_L2P);
1769
1770                         if (l1parity_present && l2parity_present) {
1771                                 if (l1parity)
1772                                         errctl |= ERRCTL_PE;
1773                                 if (l1parity ^ l2parity)
1774                                         errctl |= ERRCTL_L2P;
1775                         } else if (l1parity_present) {
1776                                 if (l1parity)
1777                                         errctl |= ERRCTL_PE;
1778                         } else if (l2parity_present) {
1779                                 if (l2parity)
1780                                         errctl |= ERRCTL_L2P;
1781                         } else {
1782                                 /* No parity available */
1783                         }
1784
1785                         printk(KERN_INFO "Writing ErrCtl register=%08lx\n", errctl);
1786
1787                         write_c0_ecc(errctl);
1788                         back_to_back_c0_hazard();
1789                         errctl = read_c0_ecc();
1790                         printk(KERN_INFO "Readback ErrCtl register=%08lx\n", errctl);
1791
1792                         if (l1parity_present)
1793                                 printk(KERN_INFO "Cache parity protection %sabled\n",
1794                                        (errctl & ERRCTL_PE) ? "en" : "dis");
1795
1796                         if (l2parity_present) {
1797                                 if (l1parity_present && l1parity)
1798                                         errctl ^= ERRCTL_L2P;
1799                                 printk(KERN_INFO "L2 cache parity protection %sabled\n",
1800                                        (errctl & ERRCTL_L2P) ? "en" : "dis");
1801                         }
1802                 }
1803                 break;
1804
1805         case CPU_5KC:
1806         case CPU_5KE:
1807         case CPU_LOONGSON32:
1808                 write_c0_ecc(0x80000000);
1809                 back_to_back_c0_hazard();
1810                 /* Set the PE bit (bit 31) in the c0_errctl register. */
1811                 printk(KERN_INFO "Cache parity protection %sabled\n",
1812                        (read_c0_ecc() & 0x80000000) ? "en" : "dis");
1813                 break;
1814         case CPU_20KC:
1815         case CPU_25KF:
1816                 /* Clear the DE bit (bit 16) in the c0_status register. */
1817                 printk(KERN_INFO "Enable cache parity protection for "
1818                        "MIPS 20KC/25KF CPUs.\n");
1819                 clear_c0_status(ST0_DE);
1820                 break;
1821         default:
1822                 break;
1823         }
1824 }
1825
1826 asmlinkage void cache_parity_error(void)
1827 {
1828         const int field = 2 * sizeof(unsigned long);
1829         unsigned int reg_val;
1830
1831         /* For the moment, report the problem and hang. */
1832         printk("Cache error exception:\n");
1833         printk("cp0_errorepc == %0*lx\n", field, read_c0_errorepc());
1834         reg_val = read_c0_cacheerr();
1835         printk("c0_cacheerr == %08x\n", reg_val);
1836
1837         printk("Decoded c0_cacheerr: %s cache fault in %s reference.\n",
1838                reg_val & (1<<30) ? "secondary" : "primary",
1839                reg_val & (1<<31) ? "data" : "insn");
1840         if ((cpu_has_mips_r2_r6) &&
1841             ((current_cpu_data.processor_id & 0xff0000) == PRID_COMP_MIPS)) {
1842                 pr_err("Error bits: %s%s%s%s%s%s%s%s\n",
1843                         reg_val & (1<<29) ? "ED " : "",
1844                         reg_val & (1<<28) ? "ET " : "",
1845                         reg_val & (1<<27) ? "ES " : "",
1846                         reg_val & (1<<26) ? "EE " : "",
1847                         reg_val & (1<<25) ? "EB " : "",
1848                         reg_val & (1<<24) ? "EI " : "",
1849                         reg_val & (1<<23) ? "E1 " : "",
1850                         reg_val & (1<<22) ? "E0 " : "");
1851         } else {
1852                 pr_err("Error bits: %s%s%s%s%s%s%s\n",
1853                         reg_val & (1<<29) ? "ED " : "",
1854                         reg_val & (1<<28) ? "ET " : "",
1855                         reg_val & (1<<26) ? "EE " : "",
1856                         reg_val & (1<<25) ? "EB " : "",
1857                         reg_val & (1<<24) ? "EI " : "",
1858                         reg_val & (1<<23) ? "E1 " : "",
1859                         reg_val & (1<<22) ? "E0 " : "");
1860         }
1861         printk("IDX: 0x%08x\n", reg_val & ((1<<22)-1));
1862
1863 #if defined(CONFIG_CPU_MIPS32) || defined(CONFIG_CPU_MIPS64)
1864         if (reg_val & (1<<22))
1865                 printk("DErrAddr0: 0x%0*lx\n", field, read_c0_derraddr0());
1866
1867         if (reg_val & (1<<23))
1868                 printk("DErrAddr1: 0x%0*lx\n", field, read_c0_derraddr1());
1869 #endif
1870
1871         panic("Can't handle the cache error!");
1872 }
1873
1874 asmlinkage void do_ftlb(void)
1875 {
1876         const int field = 2 * sizeof(unsigned long);
1877         unsigned int reg_val;
1878
1879         /* For the moment, report the problem and hang. */
1880         if ((cpu_has_mips_r2_r6) &&
1881             (((current_cpu_data.processor_id & 0xff0000) == PRID_COMP_MIPS) ||
1882             ((current_cpu_data.processor_id & 0xff0000) == PRID_COMP_LOONGSON))) {
1883                 pr_err("FTLB error exception, cp0_ecc=0x%08x:\n",
1884                        read_c0_ecc());
1885                 pr_err("cp0_errorepc == %0*lx\n", field, read_c0_errorepc());
1886                 reg_val = read_c0_cacheerr();
1887                 pr_err("c0_cacheerr == %08x\n", reg_val);
1888
1889                 if ((reg_val & 0xc0000000) == 0xc0000000) {
1890                         pr_err("Decoded c0_cacheerr: FTLB parity error\n");
1891                 } else {
1892                         pr_err("Decoded c0_cacheerr: %s cache fault in %s reference.\n",
1893                                reg_val & (1<<30) ? "secondary" : "primary",
1894                                reg_val & (1<<31) ? "data" : "insn");
1895                 }
1896         } else {
1897                 pr_err("FTLB error exception\n");
1898         }
1899         /* Just print the cacheerr bits for now */
1900         cache_parity_error();
1901 }
1902
1903 asmlinkage void do_gsexc(struct pt_regs *regs, u32 diag1)
1904 {
1905         u32 exccode = (diag1 & LOONGSON_DIAG1_EXCCODE) >>
1906                         LOONGSON_DIAG1_EXCCODE_SHIFT;
1907         enum ctx_state prev_state;
1908
1909         prev_state = exception_enter();
1910
1911         switch (exccode) {
1912         case 0x08:
1913                 /* Undocumented exception, will trigger on certain
1914                  * also-undocumented instructions accessible from userspace.
1915                  * Processor state is not otherwise corrupted, but currently
1916                  * we don't know how to proceed. Maybe there is some
1917                  * undocumented control flag to enable the instructions?
1918                  */
1919                 force_sig(SIGILL);
1920                 break;
1921
1922         default:
1923                 /* None of the other exceptions, documented or not, have
1924                  * further details given; none are encountered in the wild
1925                  * either. Panic in case some of them turn out to be fatal.
1926                  */
1927                 show_regs(regs);
1928                 panic("Unhandled Loongson exception - GSCause = %08x", diag1);
1929         }
1930
1931         exception_exit(prev_state);
1932 }
1933
1934 /*
1935  * SDBBP EJTAG debug exception handler.
1936  * We skip the instruction and return to the next instruction.
1937  */
1938 void ejtag_exception_handler(struct pt_regs *regs)
1939 {
1940         const int field = 2 * sizeof(unsigned long);
1941         unsigned long depc, old_epc, old_ra;
1942         unsigned int debug;
1943
1944         printk(KERN_DEBUG "SDBBP EJTAG debug exception - not handled yet, just ignored!\n");
1945         depc = read_c0_depc();
1946         debug = read_c0_debug();
1947         printk(KERN_DEBUG "c0_depc = %0*lx, DEBUG = %08x\n", field, depc, debug);
1948         if (debug & 0x80000000) {
1949                 /*
1950                  * In branch delay slot.
1951                  * We cheat a little bit here and use EPC to calculate the
1952                  * debug return address (DEPC). EPC is restored after the
1953                  * calculation.
1954                  */
1955                 old_epc = regs->cp0_epc;
1956                 old_ra = regs->regs[31];
1957                 regs->cp0_epc = depc;
1958                 compute_return_epc(regs);
1959                 depc = regs->cp0_epc;
1960                 regs->cp0_epc = old_epc;
1961                 regs->regs[31] = old_ra;
1962         } else
1963                 depc += 4;
1964         write_c0_depc(depc);
1965
1966 #if 0
1967         printk(KERN_DEBUG "\n\n----- Enable EJTAG single stepping ----\n\n");
1968         write_c0_debug(debug | 0x100);
1969 #endif
1970 }
1971
1972 /*
1973  * NMI exception handler.
1974  * No lock; only written during early bootup by CPU 0.
1975  */
1976 static RAW_NOTIFIER_HEAD(nmi_chain);
1977
1978 int register_nmi_notifier(struct notifier_block *nb)
1979 {
1980         return raw_notifier_chain_register(&nmi_chain, nb);
1981 }
1982
1983 void __noreturn nmi_exception_handler(struct pt_regs *regs)
1984 {
1985         char str[100];
1986
1987         nmi_enter();
1988         raw_notifier_call_chain(&nmi_chain, 0, regs);
1989         bust_spinlocks(1);
1990         snprintf(str, 100, "CPU%d NMI taken, CP0_EPC=%lx\n",
1991                  smp_processor_id(), regs->cp0_epc);
1992         regs->cp0_epc = read_c0_errorepc();
1993         die(str, regs);
1994         nmi_exit();
1995 }
1996
1997 unsigned long ebase;
1998 EXPORT_SYMBOL_GPL(ebase);
1999 unsigned long exception_handlers[32];
2000 unsigned long vi_handlers[64];
2001
2002 void reserve_exception_space(phys_addr_t addr, unsigned long size)
2003 {
2004         memblock_reserve(addr, size);
2005 }
2006
2007 void __init *set_except_vector(int n, void *addr)
2008 {
2009         unsigned long handler = (unsigned long) addr;
2010         unsigned long old_handler;
2011
2012 #ifdef CONFIG_CPU_MICROMIPS
2013         /*
2014          * Only the TLB handlers are cache aligned with an even
2015          * address. All other handlers are on an odd address and
2016          * require no modification. Otherwise, MIPS32 mode will
2017          * be entered when handling any TLB exceptions. That
2018          * would be bad...since we must stay in microMIPS mode.
2019          */
2020         if (!(handler & 0x1))
2021                 handler |= 1;
2022 #endif
2023         old_handler = xchg(&exception_handlers[n], handler);
2024
2025         if (n == 0 && cpu_has_divec) {
2026 #ifdef CONFIG_CPU_MICROMIPS
2027                 unsigned long jump_mask = ~((1 << 27) - 1);
2028 #else
2029                 unsigned long jump_mask = ~((1 << 28) - 1);
2030 #endif
2031                 u32 *buf = (u32 *)(ebase + 0x200);
2032                 unsigned int k0 = 26;
2033                 if ((handler & jump_mask) == ((ebase + 0x200) & jump_mask)) {
2034                         uasm_i_j(&buf, handler & ~jump_mask);
2035                         uasm_i_nop(&buf);
2036                 } else {
2037                         UASM_i_LA(&buf, k0, handler);
2038                         uasm_i_jr(&buf, k0);
2039                         uasm_i_nop(&buf);
2040                 }
2041                 local_flush_icache_range(ebase + 0x200, (unsigned long)buf);
2042         }
2043         return (void *)old_handler;
2044 }
2045
2046 static void do_default_vi(void)
2047 {
2048         show_regs(get_irq_regs());
2049         panic("Caught unexpected vectored interrupt.");
2050 }
2051
2052 static void *set_vi_srs_handler(int n, vi_handler_t addr, int srs)
2053 {
2054         unsigned long handler;
2055         unsigned long old_handler = vi_handlers[n];
2056         int srssets = current_cpu_data.srsets;
2057         u16 *h;
2058         unsigned char *b;
2059
2060         BUG_ON(!cpu_has_veic && !cpu_has_vint);
2061
2062         if (addr == NULL) {
2063                 handler = (unsigned long) do_default_vi;
2064                 srs = 0;
2065         } else
2066                 handler = (unsigned long) addr;
2067         vi_handlers[n] = handler;
2068
2069         b = (unsigned char *)(ebase + 0x200 + n*VECTORSPACING);
2070
2071         if (srs >= srssets)
2072                 panic("Shadow register set %d not supported", srs);
2073
2074         if (cpu_has_veic) {
2075                 if (board_bind_eic_interrupt)
2076                         board_bind_eic_interrupt(n, srs);
2077         } else if (cpu_has_vint) {
2078                 /* SRSMap is only defined if shadow sets are implemented */
2079                 if (srssets > 1)
2080                         change_c0_srsmap(0xf << n*4, srs << n*4);
2081         }
2082
2083         if (srs == 0) {
2084                 /*
2085                  * If no shadow set is selected then use the default handler
2086                  * that does normal register saving and standard interrupt exit
2087                  */
2088                 extern char except_vec_vi, except_vec_vi_lui;
2089                 extern char except_vec_vi_ori, except_vec_vi_end;
2090                 extern char rollback_except_vec_vi;
2091                 char *vec_start = using_rollback_handler() ?
2092                         &rollback_except_vec_vi : &except_vec_vi;
2093 #if defined(CONFIG_CPU_MICROMIPS) || defined(CONFIG_CPU_BIG_ENDIAN)
2094                 const int lui_offset = &except_vec_vi_lui - vec_start + 2;
2095                 const int ori_offset = &except_vec_vi_ori - vec_start + 2;
2096 #else
2097                 const int lui_offset = &except_vec_vi_lui - vec_start;
2098                 const int ori_offset = &except_vec_vi_ori - vec_start;
2099 #endif
2100                 const int handler_len = &except_vec_vi_end - vec_start;
2101
2102                 if (handler_len > VECTORSPACING) {
2103                         /*
2104                          * Sigh... panicing won't help as the console
2105                          * is probably not configured :(
2106                          */
2107                         panic("VECTORSPACING too small");
2108                 }
2109
2110                 set_handler(((unsigned long)b - ebase), vec_start,
2111 #ifdef CONFIG_CPU_MICROMIPS
2112                                 (handler_len - 1));
2113 #else
2114                                 handler_len);
2115 #endif
2116                 h = (u16 *)(b + lui_offset);
2117                 *h = (handler >> 16) & 0xffff;
2118                 h = (u16 *)(b + ori_offset);
2119                 *h = (handler & 0xffff);
2120                 local_flush_icache_range((unsigned long)b,
2121                                          (unsigned long)(b+handler_len));
2122         }
2123         else {
2124                 /*
2125                  * In other cases jump directly to the interrupt handler. It
2126                  * is the handler's responsibility to save registers if required
2127                  * (eg hi/lo) and return from the exception using "eret".
2128                  */
2129                 u32 insn;
2130
2131                 h = (u16 *)b;
2132                 /* j handler */
2133 #ifdef CONFIG_CPU_MICROMIPS
2134                 insn = 0xd4000000 | (((u32)handler & 0x07ffffff) >> 1);
2135 #else
2136                 insn = 0x08000000 | (((u32)handler & 0x0fffffff) >> 2);
2137 #endif
2138                 h[0] = (insn >> 16) & 0xffff;
2139                 h[1] = insn & 0xffff;
2140                 h[2] = 0;
2141                 h[3] = 0;
2142                 local_flush_icache_range((unsigned long)b,
2143                                          (unsigned long)(b+8));
2144         }
2145
2146         return (void *)old_handler;
2147 }
2148
2149 void *set_vi_handler(int n, vi_handler_t addr)
2150 {
2151         return set_vi_srs_handler(n, addr, 0);
2152 }
2153
2154 extern void tlb_init(void);
2155
2156 /*
2157  * Timer interrupt
2158  */
2159 int cp0_compare_irq;
2160 EXPORT_SYMBOL_GPL(cp0_compare_irq);
2161 int cp0_compare_irq_shift;
2162
2163 /*
2164  * Performance counter IRQ or -1 if shared with timer
2165  */
2166 int cp0_perfcount_irq;
2167 EXPORT_SYMBOL_GPL(cp0_perfcount_irq);
2168
2169 /*
2170  * Fast debug channel IRQ or -1 if not present
2171  */
2172 int cp0_fdc_irq;
2173 EXPORT_SYMBOL_GPL(cp0_fdc_irq);
2174
2175 static int noulri;
2176
2177 static int __init ulri_disable(char *s)
2178 {
2179         pr_info("Disabling ulri\n");
2180         noulri = 1;
2181
2182         return 1;
2183 }
2184 __setup("noulri", ulri_disable);
2185
2186 /* configure STATUS register */
2187 static void configure_status(void)
2188 {
2189         /*
2190          * Disable coprocessors and select 32-bit or 64-bit addressing
2191          * and the 16/32 or 32/32 FPR register model.  Reset the BEV
2192          * flag that some firmware may have left set and the TS bit (for
2193          * IP27).  Set XX for ISA IV code to work.
2194          */
2195         unsigned int status_set = ST0_KERNEL_CUMASK;
2196 #ifdef CONFIG_64BIT
2197         status_set |= ST0_FR|ST0_KX|ST0_SX|ST0_UX;
2198 #endif
2199         if (current_cpu_data.isa_level & MIPS_CPU_ISA_IV)
2200                 status_set |= ST0_XX;
2201         if (cpu_has_dsp)
2202                 status_set |= ST0_MX;
2203
2204         change_c0_status(ST0_CU|ST0_MX|ST0_RE|ST0_FR|ST0_BEV|ST0_TS|ST0_KX|ST0_SX|ST0_UX,
2205                          status_set);
2206         back_to_back_c0_hazard();
2207 }
2208
2209 unsigned int hwrena;
2210 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwrena);
2211
2212 /* configure HWRENA register */
2213 static void configure_hwrena(void)
2214 {
2215         hwrena = cpu_hwrena_impl_bits;
2216
2217         if (cpu_has_mips_r2_r6)
2218                 hwrena |= MIPS_HWRENA_CPUNUM |
2219                           MIPS_HWRENA_SYNCISTEP |
2220                           MIPS_HWRENA_CC |
2221                           MIPS_HWRENA_CCRES;
2222
2223         if (!noulri && cpu_has_userlocal)
2224                 hwrena |= MIPS_HWRENA_ULR;
2225
2226         if (hwrena)
2227                 write_c0_hwrena(hwrena);
2228 }
2229
2230 static void configure_exception_vector(void)
2231 {
2232         if (cpu_has_mips_r2_r6) {
2233                 unsigned long sr = set_c0_status(ST0_BEV);
2234                 /* If available, use WG to set top bits of EBASE */
2235                 if (cpu_has_ebase_wg) {
2236 #ifdef CONFIG_64BIT
2237                         write_c0_ebase_64(ebase | MIPS_EBASE_WG);
2238 #else
2239                         write_c0_ebase(ebase | MIPS_EBASE_WG);
2240 #endif
2241                 }
2242                 write_c0_ebase(ebase);
2243                 write_c0_status(sr);
2244         }
2245         if (cpu_has_veic || cpu_has_vint) {
2246                 /* Setting vector spacing enables EI/VI mode  */
2247                 change_c0_intctl(0x3e0, VECTORSPACING);
2248         }
2249         if (cpu_has_divec) {
2250                 if (cpu_has_mipsmt) {
2251                         unsigned int vpflags = dvpe();
2252                         set_c0_cause(CAUSEF_IV);
2253                         evpe(vpflags);
2254                 } else
2255                         set_c0_cause(CAUSEF_IV);
2256         }
2257 }
2258
2259 void per_cpu_trap_init(bool is_boot_cpu)
2260 {
2261         unsigned int cpu = smp_processor_id();
2262
2263         configure_status();
2264         configure_hwrena();
2265
2266         configure_exception_vector();
2267
2268         /*
2269          * Before R2 both interrupt numbers were fixed to 7, so on R2 only:
2270          *
2271          *  o read IntCtl.IPTI to determine the timer interrupt
2272          *  o read IntCtl.IPPCI to determine the performance counter interrupt
2273          *  o read IntCtl.IPFDC to determine the fast debug channel interrupt
2274          */
2275         if (cpu_has_mips_r2_r6) {
2276                 cp0_compare_irq_shift = CAUSEB_TI - CAUSEB_IP;
2277                 cp0_compare_irq = (read_c0_intctl() >> INTCTLB_IPTI) & 7;
2278                 cp0_perfcount_irq = (read_c0_intctl() >> INTCTLB_IPPCI) & 7;
2279                 cp0_fdc_irq = (read_c0_intctl() >> INTCTLB_IPFDC) & 7;
2280                 if (!cp0_fdc_irq)
2281                         cp0_fdc_irq = -1;
2282
2283         } else {
2284                 cp0_compare_irq = CP0_LEGACY_COMPARE_IRQ;
2285                 cp0_compare_irq_shift = CP0_LEGACY_PERFCNT_IRQ;
2286                 cp0_perfcount_irq = -1;
2287                 cp0_fdc_irq = -1;
2288         }
2289
2290         if (cpu_has_mmid)
2291                 cpu_data[cpu].asid_cache = 0;
2292         else if (!cpu_data[cpu].asid_cache)
2293                 cpu_data[cpu].asid_cache = asid_first_version(cpu);
2294
2295         mmgrab(&init_mm);
2296         current->active_mm = &init_mm;
2297         BUG_ON(current->mm);
2298         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
2299
2300         /* Boot CPU's cache setup in setup_arch(). */
2301         if (!is_boot_cpu)
2302                 cpu_cache_init();
2303         tlb_init();
2304         TLBMISS_HANDLER_SETUP();
2305 }
2306
2307 /* Install CPU exception handler */
2308 void set_handler(unsigned long offset, void *addr, unsigned long size)
2309 {
2310 #ifdef CONFIG_CPU_MICROMIPS
2311         memcpy((void *)(ebase + offset), ((unsigned char *)addr - 1), size);
2312 #else
2313         memcpy((void *)(ebase + offset), addr, size);
2314 #endif
2315         local_flush_icache_range(ebase + offset, ebase + offset + size);
2316 }
2317
2318 static const char panic_null_cerr[] =
2319         "Trying to set NULL cache error exception handler\n";
2320
2321 /*
2322  * Install uncached CPU exception handler.
2323  * This is suitable only for the cache error exception which is the only
2324  * exception handler that is being run uncached.
2325  */
2326 void set_uncached_handler(unsigned long offset, void *addr,
2327         unsigned long size)
2328 {
2329         unsigned long uncached_ebase = CKSEG1ADDR(ebase);
2330
2331         if (!addr)
2332                 panic(panic_null_cerr);
2333
2334         memcpy((void *)(uncached_ebase + offset), addr, size);
2335 }
2336
2337 static int __initdata rdhwr_noopt;
2338 static int __init set_rdhwr_noopt(char *str)
2339 {
2340         rdhwr_noopt = 1;
2341         return 1;
2342 }
2343
2344 __setup("rdhwr_noopt", set_rdhwr_noopt);
2345
2346 void __init trap_init(void)
2347 {
2348         extern char except_vec3_generic;
2349         extern char except_vec4;
2350         extern char except_vec3_r4000;
2351         unsigned long i, vec_size;
2352         phys_addr_t ebase_pa;
2353
2354         check_wait();
2355
2356         if (!cpu_has_mips_r2_r6) {
2357                 ebase = CAC_BASE;
2358                 vec_size = 0x400;
2359         } else {
2360                 if (cpu_has_veic || cpu_has_vint)
2361                         vec_size = 0x200 + VECTORSPACING*64;
2362                 else
2363                         vec_size = PAGE_SIZE;
2364
2365                 ebase_pa = memblock_phys_alloc(vec_size, 1 << fls(vec_size));
2366                 if (!ebase_pa)
2367                         panic("%s: Failed to allocate %lu bytes align=0x%x\n",
2368                               __func__, vec_size, 1 << fls(vec_size));
2369
2370                 /*
2371                  * Try to ensure ebase resides in KSeg0 if possible.
2372                  *
2373                  * It shouldn't generally be in XKPhys on MIPS64 to avoid
2374                  * hitting a poorly defined exception base for Cache Errors.
2375                  * The allocation is likely to be in the low 512MB of physical,
2376                  * in which case we should be able to convert to KSeg0.
2377                  *
2378                  * EVA is special though as it allows segments to be rearranged
2379                  * and to become uncached during cache error handling.
2380                  */
2381                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_EVA) && !WARN_ON(ebase_pa >= 0x20000000))
2382                         ebase = CKSEG0ADDR(ebase_pa);
2383                 else
2384                         ebase = (unsigned long)phys_to_virt(ebase_pa);
2385         }
2386
2387         if (cpu_has_mmips) {
2388                 unsigned int config3 = read_c0_config3();
2389
2390                 if (IS_ENABLED(CONFIG_CPU_MICROMIPS))
2391                         write_c0_config3(config3 | MIPS_CONF3_ISA_OE);
2392                 else
2393                         write_c0_config3(config3 & ~MIPS_CONF3_ISA_OE);
2394         }
2395
2396         if (board_ebase_setup)
2397                 board_ebase_setup();
2398         per_cpu_trap_init(true);
2399         memblock_set_bottom_up(false);
2400
2401         /*
2402          * Copy the generic exception handlers to their final destination.
2403          * This will be overridden later as suitable for a particular
2404          * configuration.
2405          */
2406         set_handler(0x180, &except_vec3_generic, 0x80);
2407
2408         /*
2409          * Setup default vectors
2410          */
2411         for (i = 0; i <= 31; i++)
2412                 set_except_vector(i, handle_reserved);
2413
2414         /*
2415          * Copy the EJTAG debug exception vector handler code to it's final
2416          * destination.
2417          */
2418         if (cpu_has_ejtag && board_ejtag_handler_setup)
2419                 board_ejtag_handler_setup();
2420
2421         /*
2422          * Only some CPUs have the watch exceptions.
2423          */
2424         if (cpu_has_watch)
2425                 set_except_vector(EXCCODE_WATCH, handle_watch);
2426
2427         /*
2428          * Initialise interrupt handlers
2429          */
2430         if (cpu_has_veic || cpu_has_vint) {
2431                 int nvec = cpu_has_veic ? 64 : 8;
2432                 for (i = 0; i < nvec; i++)
2433                         set_vi_handler(i, NULL);
2434         }
2435         else if (cpu_has_divec)
2436                 set_handler(0x200, &except_vec4, 0x8);
2437
2438         /*
2439          * Some CPUs can enable/disable for cache parity detection, but does
2440          * it different ways.
2441          */
2442         parity_protection_init();
2443
2444         /*
2445          * The Data Bus Errors / Instruction Bus Errors are signaled
2446          * by external hardware.  Therefore these two exceptions
2447          * may have board specific handlers.
2448          */
2449         if (board_be_init)
2450                 board_be_init();
2451
2452         set_except_vector(EXCCODE_INT, using_rollback_handler() ?
2453                                         rollback_handle_int : handle_int);
2454         set_except_vector(EXCCODE_MOD, handle_tlbm);
2455         set_except_vector(EXCCODE_TLBL, handle_tlbl);
2456         set_except_vector(EXCCODE_TLBS, handle_tlbs);
2457
2458         set_except_vector(EXCCODE_ADEL, handle_adel);
2459         set_except_vector(EXCCODE_ADES, handle_ades);
2460
2461         set_except_vector(EXCCODE_IBE, handle_ibe);
2462         set_except_vector(EXCCODE_DBE, handle_dbe);
2463
2464         set_except_vector(EXCCODE_SYS, handle_sys);
2465         set_except_vector(EXCCODE_BP, handle_bp);
2466
2467         if (rdhwr_noopt)
2468                 set_except_vector(EXCCODE_RI, handle_ri);
2469         else {
2470                 if (cpu_has_vtag_icache)
2471                         set_except_vector(EXCCODE_RI, handle_ri_rdhwr_tlbp);
2472                 else if (current_cpu_type() == CPU_LOONGSON64)
2473                         set_except_vector(EXCCODE_RI, handle_ri_rdhwr_tlbp);
2474                 else
2475                         set_except_vector(EXCCODE_RI, handle_ri_rdhwr);
2476         }
2477
2478         set_except_vector(EXCCODE_CPU, handle_cpu);
2479         set_except_vector(EXCCODE_OV, handle_ov);
2480         set_except_vector(EXCCODE_TR, handle_tr);
2481         set_except_vector(EXCCODE_MSAFPE, handle_msa_fpe);
2482
2483         if (board_nmi_handler_setup)
2484                 board_nmi_handler_setup();
2485
2486         if (cpu_has_fpu && !cpu_has_nofpuex)
2487                 set_except_vector(EXCCODE_FPE, handle_fpe);
2488
2489         if (cpu_has_ftlbparex)
2490                 set_except_vector(MIPS_EXCCODE_TLBPAR, handle_ftlb);
2491
2492         if (cpu_has_gsexcex)
2493                 set_except_vector(LOONGSON_EXCCODE_GSEXC, handle_gsexc);
2494
2495         if (cpu_has_rixiex) {
2496                 set_except_vector(EXCCODE_TLBRI, tlb_do_page_fault_0);
2497                 set_except_vector(EXCCODE_TLBXI, tlb_do_page_fault_0);
2498         }
2499
2500         set_except_vector(EXCCODE_MSADIS, handle_msa);
2501         set_except_vector(EXCCODE_MDMX, handle_mdmx);
2502
2503         if (cpu_has_mcheck)
2504                 set_except_vector(EXCCODE_MCHECK, handle_mcheck);
2505
2506         if (cpu_has_mipsmt)
2507                 set_except_vector(EXCCODE_THREAD, handle_mt);
2508
2509         set_except_vector(EXCCODE_DSPDIS, handle_dsp);
2510
2511         if (board_cache_error_setup)
2512                 board_cache_error_setup();
2513
2514         if (cpu_has_vce)
2515                 /* Special exception: R4[04]00 uses also the divec space. */
2516                 set_handler(0x180, &except_vec3_r4000, 0x100);
2517         else if (cpu_has_4kex)
2518                 set_handler(0x180, &except_vec3_generic, 0x80);
2519         else
2520                 set_handler(0x080, &except_vec3_generic, 0x80);
2521
2522         local_flush_icache_range(ebase, ebase + vec_size);
2523
2524         sort_extable(__start___dbe_table, __stop___dbe_table);
2525
2526         cu2_notifier(default_cu2_call, 0x80000000);     /* Run last  */
2527 }
2528
2529 static int trap_pm_notifier(struct notifier_block *self, unsigned long cmd,
2530                             void *v)
2531 {
2532         switch (cmd) {
2533         case CPU_PM_ENTER_FAILED:
2534         case CPU_PM_EXIT:
2535                 configure_status();
2536                 configure_hwrena();
2537                 configure_exception_vector();
2538
2539                 /* Restore register with CPU number for TLB handlers */
2540                 TLBMISS_HANDLER_RESTORE();
2541
2542                 break;
2543         }
2544
2545         return NOTIFY_OK;
2546 }
2547
2548 static struct notifier_block trap_pm_notifier_block = {
2549         .notifier_call = trap_pm_notifier,
2550 };
2551
2552 static int __init trap_pm_init(void)
2553 {
2554         return cpu_pm_register_notifier(&trap_pm_notifier_block);
2555 }
2556 arch_initcall(trap_pm_init);