← Back to branch summary

~ubuntu-branches/ubuntu/precise/linux-lowlatency/precise

« back to all changes in this revision

Viewing changes to arch/arm/mm/alignment.c

  • Committer: Package Import Robot
  • Author(s): Alessio Igor Bogani
  • Date: 2011-10-26 11:13:05 UTC
  • Revision ID: package-import@ubuntu.com-20111026111305-tz023xykf0i6eosh
Tags: upstream-3.2.0
Import upstream version 3.2.0

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
arch/arm/mm/alignment.c
 
1
/*
 
2
 *  linux/arch/arm/mm/alignment.c
 
3
 *
 
4
 *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
 
5
 *  Modifications for ARM processor (c) 1995-2001 Russell King
 
6
 *  Thumb alignment fault fixups (c) 2004 MontaVista Software, Inc.
 
7
 *  - Adapted from gdb/sim/arm/thumbemu.c -- Thumb instruction emulation.
 
8
 *    Copyright (C) 1996, Cygnus Software Technologies Ltd.
 
9
 *
 
10
 * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 
11
 * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
 
12
 * published by the Free Software Foundation.
 
13
 */
 
14
#include <linux/moduleparam.h>
 
15
#include <linux/compiler.h>
 
16
#include <linux/kernel.h>
 
17
#include <linux/errno.h>
 
18
#include <linux/string.h>
 
19
#include <linux/proc_fs.h>
 
20
#include <linux/seq_file.h>
 
21
#include <linux/init.h>
 
22
#include <linux/sched.h>
 
23
#include <linux/uaccess.h>
 
24
 
 
25
#include <asm/system.h>
 
26
#include <asm/unaligned.h>
 
27
 
 
28
#include "fault.h"
 
29
 
 
30
/*
 
31
 * 32-bit misaligned trap handler (c) 1998 San Mehat (CCC) -July 1998
 
32
 * /proc/sys/debug/alignment, modified and integrated into
 
33
 * Linux 2.1 by Russell King
 
34
 *
 
35
 * Speed optimisations and better fault handling by Russell King.
 
36
 *
 
37
 * *** NOTE ***
 
38
 * This code is not portable to processors with late data abort handling.
 
39
 */
 
40
#define CODING_BITS(i)  (i & 0x0e000000)
 
41
 
 
42
#define LDST_I_BIT(i)   (i & (1 << 26))         /* Immediate constant   */
 
43
#define LDST_P_BIT(i)   (i & (1 << 24))         /* Preindex             */
 
44
#define LDST_U_BIT(i)   (i & (1 << 23))         /* Add offset           */
 
45
#define LDST_W_BIT(i)   (i & (1 << 21))         /* Writeback            */
 
46
#define LDST_L_BIT(i)   (i & (1 << 20))         /* Load                 */
 
47
 
 
48
#define LDST_P_EQ_U(i)  ((((i) ^ ((i) >> 1)) & (1 << 23)) == 0)
 
49
 
 
50
#define LDSTHD_I_BIT(i) (i & (1 << 22))         /* double/half-word immed */
 
51
#define LDM_S_BIT(i)    (i & (1 << 22))         /* write CPSR from SPSR */
 
52
 
 
53
#define RN_BITS(i)      ((i >> 16) & 15)        /* Rn                   */
 
54
#define RD_BITS(i)      ((i >> 12) & 15)        /* Rd                   */
 
55
#define RM_BITS(i)      (i & 15)                /* Rm                   */
 
56
 
 
57
#define REGMASK_BITS(i) (i & 0xffff)
 
58
#define OFFSET_BITS(i)  (i & 0x0fff)
 
59
 
 
60
#define IS_SHIFT(i)     (i & 0x0ff0)
 
61
#define SHIFT_BITS(i)   ((i >> 7) & 0x1f)
 
62
#define SHIFT_TYPE(i)   (i & 0x60)
 
63
#define SHIFT_LSL       0x00
 
64
#define SHIFT_LSR       0x20
 
65
#define SHIFT_ASR       0x40
 
66
#define SHIFT_RORRRX    0x60
 
67
 
 
68
#define BAD_INSTR       0xdeadc0de
 
69
 
 
70
/* Thumb-2 32 bit format per ARMv7 DDI0406A A6.3, either f800h,e800h,f800h */
 
71
#define IS_T32(hi16) \
 
72
        (((hi16) & 0xe000) == 0xe000 && ((hi16) & 0x1800))
 
73
 
 
74
static unsigned long ai_user;
 
75
static unsigned long ai_sys;
 
76
static unsigned long ai_skipped;
 
77
static unsigned long ai_half;
 
78
static unsigned long ai_word;
 
79
static unsigned long ai_dword;
 
80
static unsigned long ai_multi;
 
81
static int ai_usermode;
 
82
 
 
83
core_param(alignment, ai_usermode, int, 0600);
 
84
 
 
85
#define UM_WARN         (1 << 0)
 
86
#define UM_FIXUP        (1 << 1)
 
87
#define UM_SIGNAL       (1 << 2)
 
88
 
 
89
/* Return true if and only if the ARMv6 unaligned access model is in use. */
 
90
static bool cpu_is_v6_unaligned(void)
 
91
{
 
92
        return cpu_architecture() >= CPU_ARCH_ARMv6 && (cr_alignment & CR_U);
 
93
}
 
94
 
 
95
static int safe_usermode(int new_usermode, bool warn)
 
96
{
 
97
        /*
 
98
         * ARMv6 and later CPUs can perform unaligned accesses for
 
99
         * most single load and store instructions up to word size.
 
100
         * LDM, STM, LDRD and STRD still need to be handled.
 
101
         *
 
102
         * Ignoring the alignment fault is not an option on these
 
103
         * CPUs since we spin re-faulting the instruction without
 
104
         * making any progress.
 
105
         */
 
106
        if (cpu_is_v6_unaligned() && !(new_usermode & (UM_FIXUP | UM_SIGNAL))) {
 
107
                new_usermode |= UM_FIXUP;
 
108
 
 
109
                if (warn)
 
110
                        printk(KERN_WARNING "alignment: ignoring faults is unsafe on this CPU.  Defaulting to fixup mode.\n");
 
111
        }
 
112
 
 
113
        return new_usermode;
 
114
}
 
115
 
 
116
#ifdef CONFIG_PROC_FS
 
117
static const char *usermode_action[] = {
 
118
        "ignored",
 
119
        "warn",
 
120
        "fixup",
 
121
        "fixup+warn",
 
122
        "signal",
 
123
        "signal+warn"
 
124
};
 
125
 
 
126
static int alignment_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
 
127
{
 
128
        seq_printf(m, "User:\t\t%lu\n", ai_user);
 
129
        seq_printf(m, "System:\t\t%lu\n", ai_sys);
 
130
        seq_printf(m, "Skipped:\t%lu\n", ai_skipped);
 
131
        seq_printf(m, "Half:\t\t%lu\n", ai_half);
 
132
        seq_printf(m, "Word:\t\t%lu\n", ai_word);
 
133
        if (cpu_architecture() >= CPU_ARCH_ARMv5TE)
 
134
                seq_printf(m, "DWord:\t\t%lu\n", ai_dword);
 
135
        seq_printf(m, "Multi:\t\t%lu\n", ai_multi);
 
136
        seq_printf(m, "User faults:\t%i (%s)\n", ai_usermode,
 
137
                        usermode_action[ai_usermode]);
 
138
 
 
139
        return 0;
 
140
}
 
141
 
 
142
static int alignment_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
 
143
{
 
144
        return single_open(file, alignment_proc_show, NULL);
 
145
}
 
146
 
 
147
static ssize_t alignment_proc_write(struct file *file, const char __user *buffer,
 
148
                                    size_t count, loff_t *pos)
 
149
{
 
150
        char mode;
 
151
 
 
152
        if (count > 0) {
 
153
                if (get_user(mode, buffer))
 
154
                        return -EFAULT;
 
155
                if (mode >= '0' && mode <= '5')
 
156
                        ai_usermode = safe_usermode(mode - '0', true);
 
157
        }
 
158
        return count;
 
159
}
 
160
 
 
161
static const struct file_operations alignment_proc_fops = {
 
162
        .open           = alignment_proc_open,
 
163
        .read           = seq_read,
 
164
        .llseek         = seq_lseek,
 
165
        .release        = single_release,
 
166
        .write          = alignment_proc_write,
 
167
};
 
168
#endif /* CONFIG_PROC_FS */
 
169
 
 
170
union offset_union {
 
171
        unsigned long un;
 
172
          signed long sn;
 
173
};
 
174
 
 
175
#define TYPE_ERROR      0
 
176
#define TYPE_FAULT      1
 
177
#define TYPE_LDST       2
 
178
#define TYPE_DONE       3
 
179
 
 
180
#ifdef __ARMEB__
 
181
#define BE              1
 
182
#define FIRST_BYTE_16   "mov    %1, %1, ror #8\n"
 
183
#define FIRST_BYTE_32   "mov    %1, %1, ror #24\n"
 
184
#define NEXT_BYTE       "ror #24"
 
185
#else
 
186
#define BE              0
 
187
#define FIRST_BYTE_16
 
188
#define FIRST_BYTE_32
 
189
#define NEXT_BYTE       "lsr #8"
 
190
#endif
 
191
 
 
192
#define __get8_unaligned_check(ins,val,addr,err)        \
 
193
        __asm__(                                        \
 
194
 ARM(   "1:     "ins"   %1, [%2], #1\n" )               \
 
195
 THUMB( "1:     "ins"   %1, [%2]\n"     )               \
 
196
 THUMB( "       add     %2, %2, #1\n"   )               \
 
197
        "2:\n"                                          \
 
198
        "       .pushsection .fixup,\"ax\"\n"           \
 
199
        "       .align  2\n"                            \
 
200
        "3:     mov     %0, #1\n"                       \
 
201
        "       b       2b\n"                           \
 
202
        "       .popsection\n"                          \
 
203
        "       .pushsection __ex_table,\"a\"\n"        \
 
204
        "       .align  3\n"                            \
 
205
        "       .long   1b, 3b\n"                       \
 
206
        "       .popsection\n"                          \
 
207
        : "=r" (err), "=&r" (val), "=r" (addr)          \
 
208
        : "0" (err), "2" (addr))
 
209
 
 
210
#define __get16_unaligned_check(ins,val,addr)                   \
 
211
        do {                                                    \
 
212
                unsigned int err = 0, v, a = addr;              \
 
213
                __get8_unaligned_check(ins,v,a,err);            \
 
214
                val =  v << ((BE) ? 8 : 0);                     \
 
215
                __get8_unaligned_check(ins,v,a,err);            \
 
216
                val |= v << ((BE) ? 0 : 8);                     \
 
217
                if (err)                                        \
 
218
                        goto fault;                             \
 
219
        } while (0)
 
220
 
 
221
#define get16_unaligned_check(val,addr) \
 
222
        __get16_unaligned_check("ldrb",val,addr)
 
223
 
 
224
#define get16t_unaligned_check(val,addr) \
 
225
        __get16_unaligned_check("ldrbt",val,addr)
 
226
 
 
227
#define __get32_unaligned_check(ins,val,addr)                   \
 
228
        do {                                                    \
 
229
                unsigned int err = 0, v, a = addr;              \
 
230
                __get8_unaligned_check(ins,v,a,err);            \
 
231
                val =  v << ((BE) ? 24 :  0);                   \
 
232
                __get8_unaligned_check(ins,v,a,err);            \
 
233
                val |= v << ((BE) ? 16 :  8);                   \
 
234
                __get8_unaligned_check(ins,v,a,err);            \
 
235
                val |= v << ((BE) ?  8 : 16);                   \
 
236
                __get8_unaligned_check(ins,v,a,err);            \
 
237
                val |= v << ((BE) ?  0 : 24);                   \
 
238
                if (err)                                        \
 
239
                        goto fault;                             \
 
240
        } while (0)
 
241
 
 
242
#define get32_unaligned_check(val,addr) \
 
243
        __get32_unaligned_check("ldrb",val,addr)
 
244
 
 
245
#define get32t_unaligned_check(val,addr) \
 
246
        __get32_unaligned_check("ldrbt",val,addr)
 
247
 
 
248
#define __put16_unaligned_check(ins,val,addr)                   \
 
249
        do {                                                    \
 
250
                unsigned int err = 0, v = val, a = addr;        \
 
251
                __asm__( FIRST_BYTE_16                          \
 
252
         ARM(   "1:     "ins"   %1, [%2], #1\n" )               \
 
253
         THUMB( "1:     "ins"   %1, [%2]\n"     )               \
 
254
         THUMB( "       add     %2, %2, #1\n"   )               \
 
255
                "       mov     %1, %1, "NEXT_BYTE"\n"          \
 
256
                "2:     "ins"   %1, [%2]\n"                     \
 
257
                "3:\n"                                          \
 
258
                "       .pushsection .fixup,\"ax\"\n"           \
 
259
                "       .align  2\n"                            \
 
260
                "4:     mov     %0, #1\n"                       \
 
261
                "       b       3b\n"                           \
 
262
                "       .popsection\n"                          \
 
263
                "       .pushsection __ex_table,\"a\"\n"        \
 
264
                "       .align  3\n"                            \
 
265
                "       .long   1b, 4b\n"                       \
 
266
                "       .long   2b, 4b\n"                       \
 
267
                "       .popsection\n"                          \
 
268
                : "=r" (err), "=&r" (v), "=&r" (a)              \
 
269
                : "0" (err), "1" (v), "2" (a));                 \
 
270
                if (err)                                        \
 
271
                        goto fault;                             \
 
272
        } while (0)
 
273
 
 
274
#define put16_unaligned_check(val,addr)  \
 
275
        __put16_unaligned_check("strb",val,addr)
 
276
 
 
277
#define put16t_unaligned_check(val,addr) \
 
278
        __put16_unaligned_check("strbt",val,addr)
 
279
 
 
280
#define __put32_unaligned_check(ins,val,addr)                   \
 
281
        do {                                                    \
 
282
                unsigned int err = 0, v = val, a = addr;        \
 
283
                __asm__( FIRST_BYTE_32                          \
 
284
         ARM(   "1:     "ins"   %1, [%2], #1\n" )               \
 
285
         THUMB( "1:     "ins"   %1, [%2]\n"     )               \
 
286
         THUMB( "       add     %2, %2, #1\n"   )               \
 
287
                "       mov     %1, %1, "NEXT_BYTE"\n"          \
 
288
         ARM(   "2:     "ins"   %1, [%2], #1\n" )               \
 
289
         THUMB( "2:     "ins"   %1, [%2]\n"     )               \
 
290
         THUMB( "       add     %2, %2, #1\n"   )               \
 
291
                "       mov     %1, %1, "NEXT_BYTE"\n"          \
 
292
         ARM(   "3:     "ins"   %1, [%2], #1\n" )               \
 
293
         THUMB( "3:     "ins"   %1, [%2]\n"     )               \
 
294
         THUMB( "       add     %2, %2, #1\n"   )               \
 
295
                "       mov     %1, %1, "NEXT_BYTE"\n"          \
 
296
                "4:     "ins"   %1, [%2]\n"                     \
 
297
                "5:\n"                                          \
 
298
                "       .pushsection .fixup,\"ax\"\n"           \
 
299
                "       .align  2\n"                            \
 
300
                "6:     mov     %0, #1\n"                       \
 
301
                "       b       5b\n"                           \
 
302
                "       .popsection\n"                          \
 
303
                "       .pushsection __ex_table,\"a\"\n"        \
 
304
                "       .align  3\n"                            \
 
305
                "       .long   1b, 6b\n"                       \
 
306
                "       .long   2b, 6b\n"                       \
 
307
                "       .long   3b, 6b\n"                       \
 
308
                "       .long   4b, 6b\n"                       \
 
309
                "       .popsection\n"                          \
 
310
                : "=r" (err), "=&r" (v), "=&r" (a)              \
 
311
                : "0" (err), "1" (v), "2" (a));                 \
 
312
                if (err)                                        \
 
313
                        goto fault;                             \
 
314
        } while (0)
 
315
 
 
316
#define put32_unaligned_check(val,addr) \
 
317
        __put32_unaligned_check("strb", val, addr)
 
318
 
 
319
#define put32t_unaligned_check(val,addr) \
 
320
        __put32_unaligned_check("strbt", val, addr)
 
321
 
 
322
static void
 
323
do_alignment_finish_ldst(unsigned long addr, unsigned long instr, struct pt_regs *regs, union offset_union offset)
 
324
{
 
325
        if (!LDST_U_BIT(instr))
 
326
                offset.un = -offset.un;
 
327
 
 
328
        if (!LDST_P_BIT(instr))
 
329
                addr += offset.un;
 
330
 
 
331
        if (!LDST_P_BIT(instr) || LDST_W_BIT(instr))
 
332
                regs->uregs[RN_BITS(instr)] = addr;
 
333
}
 
334
 
 
335
static int
 
336
do_alignment_ldrhstrh(unsigned long addr, unsigned long instr, struct pt_regs *regs)
 
337
{
 
338
        unsigned int rd = RD_BITS(instr);
 
339
 
 
340
        ai_half += 1;
 
341
 
 
342
        if (user_mode(regs))
 
343
                goto user;
 
344
 
 
345
        if (LDST_L_BIT(instr)) {
 
346
                unsigned long val;
 
347
                get16_unaligned_check(val, addr);
 
348
 
 
349
                /* signed half-word? */
 
350
                if (instr & 0x40)
 
351
                        val = (signed long)((signed short) val);
 
352
 
 
353
                regs->uregs[rd] = val;
 
354
        } else
 
355
                put16_unaligned_check(regs->uregs[rd], addr);
 
356
 
 
357
        return TYPE_LDST;
 
358
 
 
359
 user:
 
360
        if (LDST_L_BIT(instr)) {
 
361
                unsigned long val;
 
362
                get16t_unaligned_check(val, addr);
 
363
 
 
364
                /* signed half-word? */
 
365
                if (instr & 0x40)
 
366
                        val = (signed long)((signed short) val);
 
367
 
 
368
                regs->uregs[rd] = val;
 
369
        } else
 
370
                put16t_unaligned_check(regs->uregs[rd], addr);
 
371
 
 
372
        return TYPE_LDST;
 
373
 
 
374
 fault:
 
375
        return TYPE_FAULT;
 
376
}
 
377
 
 
378
static int
 
379
do_alignment_ldrdstrd(unsigned long addr, unsigned long instr,
 
380
                      struct pt_regs *regs)
 
381
{
 
382
        unsigned int rd = RD_BITS(instr);
 
383
        unsigned int rd2;
 
384
        int load;
 
385
 
 
386
        if ((instr & 0xfe000000) == 0xe8000000) {
 
387
                /* ARMv7 Thumb-2 32-bit LDRD/STRD */
 
388
                rd2 = (instr >> 8) & 0xf;
 
389
                load = !!(LDST_L_BIT(instr));
 
390
        } else if (((rd & 1) == 1) || (rd == 14))
 
391
                goto bad;
 
392
        else {
 
393
                load = ((instr & 0xf0) == 0xd0);
 
394
                rd2 = rd + 1;
 
395
        }
 
396
 
 
397
        ai_dword += 1;
 
398
 
 
399
        if (user_mode(regs))
 
400
                goto user;
 
401
 
 
402
        if (load) {
 
403
                unsigned long val;
 
404
                get32_unaligned_check(val, addr);
 
405
                regs->uregs[rd] = val;
 
406
                get32_unaligned_check(val, addr + 4);
 
407
                regs->uregs[rd2] = val;
 
408
        } else {
 
409
                put32_unaligned_check(regs->uregs[rd], addr);
 
410
                put32_unaligned_check(regs->uregs[rd2], addr + 4);
 
411
        }
 
412
 
 
413
        return TYPE_LDST;
 
414
 
 
415
 user:
 
416
        if (load) {
 
417
                unsigned long val;
 
418
                get32t_unaligned_check(val, addr);
 
419
                regs->uregs[rd] = val;
 
420
                get32t_unaligned_check(val, addr + 4);
 
421
                regs->uregs[rd2] = val;
 
422
        } else {
 
423
                put32t_unaligned_check(regs->uregs[rd], addr);
 
424
                put32t_unaligned_check(regs->uregs[rd2], addr + 4);
 
425
        }
 
426
 
 
427
        return TYPE_LDST;
 
428
 bad:
 
429
        return TYPE_ERROR;
 
430
 fault:
 
431
        return TYPE_FAULT;
 
432
}
 
433
 
 
434
static int
 
435
do_alignment_ldrstr(unsigned long addr, unsigned long instr, struct pt_regs *regs)
 
436
{
 
437
        unsigned int rd = RD_BITS(instr);
 
438
 
 
439
        ai_word += 1;
 
440
 
 
441
        if ((!LDST_P_BIT(instr) && LDST_W_BIT(instr)) || user_mode(regs))
 
442
                goto trans;
 
443
 
 
444
        if (LDST_L_BIT(instr)) {
 
445
                unsigned int val;
 
446
                get32_unaligned_check(val, addr);
 
447
                regs->uregs[rd] = val;
 
448
        } else
 
449
                put32_unaligned_check(regs->uregs[rd], addr);
 
450
        return TYPE_LDST;
 
451
 
 
452
 trans:
 
453
        if (LDST_L_BIT(instr)) {
 
454
                unsigned int val;
 
455
                get32t_unaligned_check(val, addr);
 
456
                regs->uregs[rd] = val;
 
457
        } else
 
458
                put32t_unaligned_check(regs->uregs[rd], addr);
 
459
        return TYPE_LDST;
 
460
 
 
461
 fault:
 
462
        return TYPE_FAULT;
 
463
}
 
464
 
 
465
/*
 
466
 * LDM/STM alignment handler.
 
467
 *
 
468
 * There are 4 variants of this instruction:
 
469
 *
 
470
 * B = rn pointer before instruction, A = rn pointer after instruction
 
471
 *              ------ increasing address ----->
 
472
 *              |    | r0 | r1 | ... | rx |    |
 
473
 * PU = 01             B                    A
 
474
 * PU = 11        B                    A
 
475
 * PU = 00        A                    B
 
476
 * PU = 10             A                    B
 
477
 */
 
478
static int
 
479
do_alignment_ldmstm(unsigned long addr, unsigned long instr, struct pt_regs *regs)
 
480
{
 
481
        unsigned int rd, rn, correction, nr_regs, regbits;
 
482
        unsigned long eaddr, newaddr;
 
483
 
 
484
        if (LDM_S_BIT(instr))
 
485
                goto bad;
 
486
 
 
487
        correction = 4; /* processor implementation defined */
 
488
        regs->ARM_pc += correction;
 
489
 
 
490
        ai_multi += 1;
 
491
 
 
492
        /* count the number of registers in the mask to be transferred */
 
493
        nr_regs = hweight16(REGMASK_BITS(instr)) * 4;
 
494
 
 
495
        rn = RN_BITS(instr);
 
496
        newaddr = eaddr = regs->uregs[rn];
 
497
 
 
498
        if (!LDST_U_BIT(instr))
 
499
                nr_regs = -nr_regs;
 
500
        newaddr += nr_regs;
 
501
        if (!LDST_U_BIT(instr))
 
502
                eaddr = newaddr;
 
503
 
 
504
        if (LDST_P_EQ_U(instr)) /* U = P */
 
505
                eaddr += 4;
 
506
 
 
507
        /*
 
508
         * For alignment faults on the ARM922T/ARM920T the MMU  makes
 
509
         * the FSR (and hence addr) equal to the updated base address
 
510
         * of the multiple access rather than the restored value.
 
511
         * Switch this message off if we've got a ARM92[02], otherwise
 
512
         * [ls]dm alignment faults are noisy!
 
513
         */
 
514
#if !(defined CONFIG_CPU_ARM922T)  && !(defined CONFIG_CPU_ARM920T)
 
515
        /*
 
516
         * This is a "hint" - we already have eaddr worked out by the
 
517
         * processor for us.
 
518
         */
 
519
        if (addr != eaddr) {
 
520
                printk(KERN_ERR "LDMSTM: PC = %08lx, instr = %08lx, "
 
521
                        "addr = %08lx, eaddr = %08lx\n",
 
522
                         instruction_pointer(regs), instr, addr, eaddr);
 
523
                show_regs(regs);
 
524
        }
 
525
#endif
 
526
 
 
527
        if (user_mode(regs)) {
 
528
                for (regbits = REGMASK_BITS(instr), rd = 0; regbits;
 
529
                     regbits >>= 1, rd += 1)
 
530
                        if (regbits & 1) {
 
531
                                if (LDST_L_BIT(instr)) {
 
532
                                        unsigned int val;
 
533
                                        get32t_unaligned_check(val, eaddr);
 
534
                                        regs->uregs[rd] = val;
 
535
                                } else
 
536
                                        put32t_unaligned_check(regs->uregs[rd], eaddr);
 
537
                                eaddr += 4;
 
538
                        }
 
539
        } else {
 
540
                for (regbits = REGMASK_BITS(instr), rd = 0; regbits;
 
541
                     regbits >>= 1, rd += 1)
 
542
                        if (regbits & 1) {
 
543
                                if (LDST_L_BIT(instr)) {
 
544
                                        unsigned int val;
 
545
                                        get32_unaligned_check(val, eaddr);
 
546
                                        regs->uregs[rd] = val;
 
547
                                } else
 
548
                                        put32_unaligned_check(regs->uregs[rd], eaddr);
 
549
                                eaddr += 4;
 
550
                        }
 
551
        }
 
552
 
 
553
        if (LDST_W_BIT(instr))
 
554
                regs->uregs[rn] = newaddr;
 
555
        if (!LDST_L_BIT(instr) || !(REGMASK_BITS(instr) & (1 << 15)))
 
556
                regs->ARM_pc -= correction;
 
557
        return TYPE_DONE;
 
558
 
 
559
fault:
 
560
        regs->ARM_pc -= correction;
 
561
        return TYPE_FAULT;
 
562
 
 
563
bad:
 
564
        printk(KERN_ERR "Alignment trap: not handling ldm with s-bit set\n");
 
565
        return TYPE_ERROR;
 
566
}
 
567
 
 
568
/*
 
569
 * Convert Thumb ld/st instruction forms to equivalent ARM instructions so
 
570
 * we can reuse ARM userland alignment fault fixups for Thumb.
 
571
 *
 
572
 * This implementation was initially based on the algorithm found in
 
573
 * gdb/sim/arm/thumbemu.c. It is basically just a code reduction of same
 
574
 * to convert only Thumb ld/st instruction forms to equivalent ARM forms.
 
575
 *
 
576
 * NOTES:
 
577
 * 1. Comments below refer to ARM ARM DDI0100E Thumb Instruction sections.
 
578
 * 2. If for some reason we're passed an non-ld/st Thumb instruction to
 
579
 *    decode, we return 0xdeadc0de. This should never happen under normal
 
580
 *    circumstances but if it does, we've got other problems to deal with
 
581
 *    elsewhere and we obviously can't fix those problems here.
 
582
 */
 
583
 
 
584
static unsigned long
 
585
thumb2arm(u16 tinstr)
 
586
{
 
587
        u32 L = (tinstr & (1<<11)) >> 11;
 
588
 
 
589
        switch ((tinstr & 0xf800) >> 11) {
 
590
        /* 6.5.1 Format 1: */
 
591
        case 0x6000 >> 11:                              /* 7.1.52 STR(1) */
 
592
        case 0x6800 >> 11:                              /* 7.1.26 LDR(1) */
 
593
        case 0x7000 >> 11:                              /* 7.1.55 STRB(1) */
 
594
        case 0x7800 >> 11:                              /* 7.1.30 LDRB(1) */
 
595
                return 0xe5800000 |
 
596
                        ((tinstr & (1<<12)) << (22-12)) |       /* fixup */
 
597
                        (L<<20) |                               /* L==1? */
 
598
                        ((tinstr & (7<<0)) << (12-0)) |         /* Rd */
 
599
                        ((tinstr & (7<<3)) << (16-3)) |         /* Rn */
 
600
                        ((tinstr & (31<<6)) >>                  /* immed_5 */
 
601
                                (6 - ((tinstr & (1<<12)) ? 0 : 2)));
 
602
        case 0x8000 >> 11:                              /* 7.1.57 STRH(1) */
 
603
        case 0x8800 >> 11:                              /* 7.1.32 LDRH(1) */
 
604
                return 0xe1c000b0 |
 
605
                        (L<<20) |                               /* L==1? */
 
606
                        ((tinstr & (7<<0)) << (12-0)) |         /* Rd */
 
607
                        ((tinstr & (7<<3)) << (16-3)) |         /* Rn */
 
608
                        ((tinstr & (7<<6)) >> (6-1)) |   /* immed_5[2:0] */
 
609
                        ((tinstr & (3<<9)) >> (9-8));    /* immed_5[4:3] */
 
610
 
 
611
        /* 6.5.1 Format 2: */
 
612
        case 0x5000 >> 11:
 
613
        case 0x5800 >> 11:
 
614
                {
 
615
                        static const u32 subset[8] = {
 
616
                                0xe7800000,             /* 7.1.53 STR(2) */
 
617
                                0xe18000b0,             /* 7.1.58 STRH(2) */
 
618
                                0xe7c00000,             /* 7.1.56 STRB(2) */
 
619
                                0xe19000d0,             /* 7.1.34 LDRSB */
 
620
                                0xe7900000,             /* 7.1.27 LDR(2) */
 
621
                                0xe19000b0,             /* 7.1.33 LDRH(2) */
 
622
                                0xe7d00000,             /* 7.1.31 LDRB(2) */
 
623
                                0xe19000f0              /* 7.1.35 LDRSH */
 
624
                        };
 
625
                        return subset[(tinstr & (7<<9)) >> 9] |
 
626
                            ((tinstr & (7<<0)) << (12-0)) |     /* Rd */
 
627
                            ((tinstr & (7<<3)) << (16-3)) |     /* Rn */
 
628
                            ((tinstr & (7<<6)) >> (6-0));       /* Rm */
 
629
                }
 
630
 
 
631
        /* 6.5.1 Format 3: */
 
632
        case 0x4800 >> 11:                              /* 7.1.28 LDR(3) */
 
633
                /* NOTE: This case is not technically possible. We're
 
634
                 *       loading 32-bit memory data via PC relative
 
635
                 *       addressing mode. So we can and should eliminate
 
636
                 *       this case. But I'll leave it here for now.
 
637
                 */
 
638
                return 0xe59f0000 |
 
639
                    ((tinstr & (7<<8)) << (12-8)) |             /* Rd */
 
640
                    ((tinstr & 255) << (2-0));                  /* immed_8 */
 
641
 
 
642
        /* 6.5.1 Format 4: */
 
643
        case 0x9000 >> 11:                              /* 7.1.54 STR(3) */
 
644
        case 0x9800 >> 11:                              /* 7.1.29 LDR(4) */
 
645
                return 0xe58d0000 |
 
646
                        (L<<20) |                               /* L==1? */
 
647
                        ((tinstr & (7<<8)) << (12-8)) |         /* Rd */
 
648
                        ((tinstr & 255) << 2);                  /* immed_8 */
 
649
 
 
650
        /* 6.6.1 Format 1: */
 
651
        case 0xc000 >> 11:                              /* 7.1.51 STMIA */
 
652
        case 0xc800 >> 11:                              /* 7.1.25 LDMIA */
 
653
                {
 
654
                        u32 Rn = (tinstr & (7<<8)) >> 8;
 
655
                        u32 W = ((L<<Rn) & (tinstr&255)) ? 0 : 1<<21;
 
656
 
 
657
                        return 0xe8800000 | W | (L<<20) | (Rn<<16) |
 
658
                                (tinstr&255);
 
659
                }
 
660
 
 
661
        /* 6.6.1 Format 2: */
 
662
        case 0xb000 >> 11:                              /* 7.1.48 PUSH */
 
663
        case 0xb800 >> 11:                              /* 7.1.47 POP */
 
664
                if ((tinstr & (3 << 9)) == 0x0400) {
 
665
                        static const u32 subset[4] = {
 
666
                                0xe92d0000,     /* STMDB sp!,{registers} */
 
667
                                0xe92d4000,     /* STMDB sp!,{registers,lr} */
 
668
                                0xe8bd0000,     /* LDMIA sp!,{registers} */
 
669
                                0xe8bd8000      /* LDMIA sp!,{registers,pc} */
 
670
                        };
 
671
                        return subset[(L<<1) | ((tinstr & (1<<8)) >> 8)] |
 
672
                            (tinstr & 255);             /* register_list */
 
673
                }
 
674
                /* Else fall through for illegal instruction case */
 
675
 
 
676
        default:
 
677
                return BAD_INSTR;
 
678
        }
 
679
}
 
680
 
 
681
/*
 
682
 * Convert Thumb-2 32 bit LDM, STM, LDRD, STRD to equivalent instruction
 
683
 * handlable by ARM alignment handler, also find the corresponding handler,
 
684
 * so that we can reuse ARM userland alignment fault fixups for Thumb.
 
685
 *
 
686
 * @pinstr: original Thumb-2 instruction; returns new handlable instruction
 
687
 * @regs: register context.
 
688
 * @poffset: return offset from faulted addr for later writeback
 
689
 *
 
690
 * NOTES:
 
691
 * 1. Comments below refer to ARMv7 DDI0406A Thumb Instruction sections.
 
692
 * 2. Register name Rt from ARMv7 is same as Rd from ARMv6 (Rd is Rt)
 
693
 */
 
694
static void *
 
695
do_alignment_t32_to_handler(unsigned long *pinstr, struct pt_regs *regs,
 
696
                            union offset_union *poffset)
 
697
{
 
698
        unsigned long instr = *pinstr;
 
699
        u16 tinst1 = (instr >> 16) & 0xffff;
 
700
        u16 tinst2 = instr & 0xffff;
 
701
        poffset->un = 0;
 
702
 
 
703
        switch (tinst1 & 0xffe0) {
 
704
        /* A6.3.5 Load/Store multiple */
 
705
        case 0xe880:            /* STM/STMIA/STMEA,LDM/LDMIA, PUSH/POP T2 */
 
706
        case 0xe8a0:            /* ...above writeback version */
 
707
        case 0xe900:            /* STMDB/STMFD, LDMDB/LDMEA */
 
708
        case 0xe920:            /* ...above writeback version */
 
709
                /* no need offset decision since handler calculates it */
 
710
                return do_alignment_ldmstm;
 
711
 
 
712
        case 0xf840:            /* POP/PUSH T3 (single register) */
 
713
                if (RN_BITS(instr) == 13 && (tinst2 & 0x09ff) == 0x0904) {
 
714
                        u32 L = !!(LDST_L_BIT(instr));
 
715
                        const u32 subset[2] = {
 
716
                                0xe92d0000,     /* STMDB sp!,{registers} */
 
717
                                0xe8bd0000,     /* LDMIA sp!,{registers} */
 
718
                        };
 
719
                        *pinstr = subset[L] | (1<<RD_BITS(instr));
 
720
                        return do_alignment_ldmstm;
 
721
                }
 
722
                /* Else fall through for illegal instruction case */
 
723
                break;
 
724
 
 
725
        /* A6.3.6 Load/store double, STRD/LDRD(immed, lit, reg) */
 
726
        case 0xe860:
 
727
        case 0xe960:
 
728
        case 0xe8e0:
 
729
        case 0xe9e0:
 
730
                poffset->un = (tinst2 & 0xff) << 2;
 
731
        case 0xe940:
 
732
        case 0xe9c0:
 
733
                return do_alignment_ldrdstrd;
 
734
 
 
735
        /*
 
736
         * No need to handle load/store instructions up to word size
 
737
         * since ARMv6 and later CPUs can perform unaligned accesses.
 
738
         */
 
739
        default:
 
740
                break;
 
741
        }
 
742
        return NULL;
 
743
}
 
744
 
 
745
static int
 
746
do_alignment(unsigned long addr, unsigned int fsr, struct pt_regs *regs)
 
747
{
 
748
        union offset_union offset;
 
749
        unsigned long instr = 0, instrptr;
 
750
        int (*handler)(unsigned long addr, unsigned long instr, struct pt_regs *regs);
 
751
        unsigned int type;
 
752
        mm_segment_t fs;
 
753
        unsigned int fault;
 
754
        u16 tinstr = 0;
 
755
        int isize = 4;
 
756
        int thumb2_32b = 0;
 
757
 
 
758
        if (interrupts_enabled(regs))
 
759
                local_irq_enable();
 
760
 
 
761
        instrptr = instruction_pointer(regs);
 
762
 
 
763
        fs = get_fs();
 
764
        set_fs(KERNEL_DS);
 
765
        if (thumb_mode(regs)) {
 
766
                fault = __get_user(tinstr, (u16 *)(instrptr & ~1));
 
767
                if (!fault) {
 
768
                        if (cpu_architecture() >= CPU_ARCH_ARMv7 &&
 
769
                            IS_T32(tinstr)) {
 
770
                                /* Thumb-2 32-bit */
 
771
                                u16 tinst2 = 0;
 
772
                                fault = __get_user(tinst2, (u16 *)(instrptr+2));
 
773
                                instr = (tinstr << 16) | tinst2;
 
774
                                thumb2_32b = 1;
 
775
                        } else {
 
776
                                isize = 2;
 
777
                                instr = thumb2arm(tinstr);
 
778
                        }
 
779
                }
 
780
        } else
 
781
                fault = __get_user(instr, (u32 *)instrptr);
 
782
        set_fs(fs);
 
783
 
 
784
        if (fault) {
 
785
                type = TYPE_FAULT;
 
786
                goto bad_or_fault;
 
787
        }
 
788
 
 
789
        if (user_mode(regs))
 
790
                goto user;
 
791
 
 
792
        ai_sys += 1;
 
793
 
 
794
 fixup:
 
795
 
 
796
        regs->ARM_pc += isize;
 
797
 
 
798
        switch (CODING_BITS(instr)) {
 
799
        case 0x00000000:        /* 3.13.4 load/store instruction extensions */
 
800
                if (LDSTHD_I_BIT(instr))
 
801
                        offset.un = (instr & 0xf00) >> 4 | (instr & 15);
 
802
                else
 
803
                        offset.un = regs->uregs[RM_BITS(instr)];
 
804
 
 
805
                if ((instr & 0x000000f0) == 0x000000b0 || /* LDRH, STRH */
 
806
                    (instr & 0x001000f0) == 0x001000f0)   /* LDRSH */
 
807
                        handler = do_alignment_ldrhstrh;
 
808
                else if ((instr & 0x001000f0) == 0x000000d0 || /* LDRD */
 
809
                         (instr & 0x001000f0) == 0x000000f0)   /* STRD */
 
810
                        handler = do_alignment_ldrdstrd;
 
811
                else if ((instr & 0x01f00ff0) == 0x01000090) /* SWP */
 
812
                        goto swp;
 
813
                else
 
814
                        goto bad;
 
815
                break;
 
816
 
 
817
        case 0x04000000:        /* ldr or str immediate */
 
818
                offset.un = OFFSET_BITS(instr);
 
819
                handler = do_alignment_ldrstr;
 
820
                break;
 
821
 
 
822
        case 0x06000000:        /* ldr or str register */
 
823
                offset.un = regs->uregs[RM_BITS(instr)];
 
824
 
 
825
                if (IS_SHIFT(instr)) {
 
826
                        unsigned int shiftval = SHIFT_BITS(instr);
 
827
 
 
828
                        switch(SHIFT_TYPE(instr)) {
 
829
                        case SHIFT_LSL:
 
830
                                offset.un <<= shiftval;
 
831
                                break;
 
832
 
 
833
                        case SHIFT_LSR:
 
834
                                offset.un >>= shiftval;
 
835
                                break;
 
836
 
 
837
                        case SHIFT_ASR:
 
838
                                offset.sn >>= shiftval;
 
839
                                break;
 
840
 
 
841
                        case SHIFT_RORRRX:
 
842
                                if (shiftval == 0) {
 
843
                                        offset.un >>= 1;
 
844
                                        if (regs->ARM_cpsr & PSR_C_BIT)
 
845
                                                offset.un |= 1 << 31;
 
846
                                } else
 
847
                                        offset.un = offset.un >> shiftval |
 
848
                                                          offset.un << (32 - shiftval);
 
849
                                break;
 
850
                        }
 
851
                }
 
852
                handler = do_alignment_ldrstr;
 
853
                break;
 
854
 
 
855
        case 0x08000000:        /* ldm or stm, or thumb-2 32bit instruction */
 
856
                if (thumb2_32b)
 
857
                        handler = do_alignment_t32_to_handler(&instr, regs, &offset);
 
858
                else
 
859
                        handler = do_alignment_ldmstm;
 
860
                break;
 
861
 
 
862
        default:
 
863
                goto bad;
 
864
        }
 
865
 
 
866
        if (!handler)
 
867
                goto bad;
 
868
        type = handler(addr, instr, regs);
 
869
 
 
870
        if (type == TYPE_ERROR || type == TYPE_FAULT) {
 
871
                regs->ARM_pc -= isize;
 
872
                goto bad_or_fault;
 
873
        }
 
874
 
 
875
        if (type == TYPE_LDST)
 
876
                do_alignment_finish_ldst(addr, instr, regs, offset);
 
877
 
 
878
        return 0;
 
879
 
 
880
 bad_or_fault:
 
881
        if (type == TYPE_ERROR)
 
882
                goto bad;
 
883
        /*
 
884
         * We got a fault - fix it up, or die.
 
885
         */
 
886
        do_bad_area(addr, fsr, regs);
 
887
        return 0;
 
888
 
 
889
 swp:
 
890
        printk(KERN_ERR "Alignment trap: not handling swp instruction\n");
 
891
 
 
892
 bad:
 
893
        /*
 
894
         * Oops, we didn't handle the instruction.
 
895
         */
 
896
        printk(KERN_ERR "Alignment trap: not handling instruction "
 
897
                "%0*lx at [<%08lx>]\n",
 
898
                isize << 1,
 
899
                isize == 2 ? tinstr : instr, instrptr);
 
900
        ai_skipped += 1;
 
901
        return 1;
 
902
 
 
903
 user:
 
904
        ai_user += 1;
 
905
 
 
906
        if (ai_usermode & UM_WARN)
 
907
                printk("Alignment trap: %s (%d) PC=0x%08lx Instr=0x%0*lx "
 
908
                       "Address=0x%08lx FSR 0x%03x\n", current->comm,
 
909
                        task_pid_nr(current), instrptr,
 
910
                        isize << 1,
 
911
                        isize == 2 ? tinstr : instr,
 
912
                        addr, fsr);
 
913
 
 
914
        if (ai_usermode & UM_FIXUP)
 
915
                goto fixup;
 
916
 
 
917
        if (ai_usermode & UM_SIGNAL) {
 
918
                siginfo_t si;
 
919
 
 
920
                si.si_signo = SIGBUS;
 
921
                si.si_errno = 0;
 
922
                si.si_code = BUS_ADRALN;
 
923
                si.si_addr = (void __user *)addr;
 
924
 
 
925
                force_sig_info(si.si_signo, &si, current);
 
926
        } else {
 
927
                /*
 
928
                 * We're about to disable the alignment trap and return to
 
929
                 * user space.  But if an interrupt occurs before actually
 
930
                 * reaching user space, then the IRQ vector entry code will
 
931
                 * notice that we were still in kernel space and therefore
 
932
                 * the alignment trap won't be re-enabled in that case as it
 
933
                 * is presumed to be always on from kernel space.
 
934
                 * Let's prevent that race by disabling interrupts here (they
 
935
                 * are disabled on the way back to user space anyway in
 
936
                 * entry-common.S) and disable the alignment trap only if
 
937
                 * there is no work pending for this thread.
 
938
                 */
 
939
                raw_local_irq_disable();
 
940
                if (!(current_thread_info()->flags & _TIF_WORK_MASK))
 
941
                        set_cr(cr_no_alignment);
 
942
        }
 
943
 
 
944
        return 0;
 
945
}
 
946
 
 
947
/*
 
948
 * This needs to be done after sysctl_init, otherwise sys/ will be
 
949
 * overwritten.  Actually, this shouldn't be in sys/ at all since
 
950
 * it isn't a sysctl, and it doesn't contain sysctl information.
 
951
 * We now locate it in /proc/cpu/alignment instead.
 
952
 */
 
953
static int __init alignment_init(void)
 
954
{
 
955
#ifdef CONFIG_PROC_FS
 
956
        struct proc_dir_entry *res;
 
957
 
 
958
        res = proc_create("cpu/alignment", S_IWUSR | S_IRUGO, NULL,
 
959
                          &alignment_proc_fops);
 
960
        if (!res)
 
961
                return -ENOMEM;
 
962
#endif
 
963
 
 
964
        if (cpu_is_v6_unaligned()) {
 
965
                cr_alignment &= ~CR_A;
 
966
                cr_no_alignment &= ~CR_A;
 
967
                set_cr(cr_alignment);
 
968
                ai_usermode = safe_usermode(ai_usermode, false);
 
969
        }
 
970
 
 
971
        hook_fault_code(1, do_alignment, SIGBUS, BUS_ADRALN,
 
972
                        "alignment exception");
 
973
 
 
974
        /*
 
975
         * ARMv6K and ARMv7 use fault status 3 (0b00011) as Access Flag section
 
976
         * fault, not as alignment error.
 
977
         *
 
978
         * TODO: handle ARMv6K properly. Runtime check for 'K' extension is
 
979
         * needed.
 
980
         */
 
981
        if (cpu_architecture() <= CPU_ARCH_ARMv6) {
 
982
                hook_fault_code(3, do_alignment, SIGBUS, BUS_ADRALN,
 
983
                                "alignment exception");
 
984
        }
 
985
 
 
986
        return 0;
 
987
}
 
988
 
 
989
fs_initcall(alignment_init);