]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/arm/arm/machdep.c
This commit was generated by cvs2svn to compensate for changes in r171169,
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / arm / arm / machdep.c
1 /*      $NetBSD: arm32_machdep.c,v 1.44 2004/03/24 15:34:47 atatat Exp $        */
2
3 /*-
4  * Copyright (c) 2004 Olivier Houchard
5  * Copyright (c) 1994-1998 Mark Brinicombe.
6  * Copyright (c) 1994 Brini.
7  * All rights reserved.
8  *
9  * This code is derived from software written for Brini by Mark Brinicombe
10  *
11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
12  * modification, are permitted provided that the following conditions
13  * are met:
14  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
19  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
20  *    must display the following acknowledgement:
21  *      This product includes software developed by Mark Brinicombe
22  *      for the NetBSD Project.
23  * 4. The name of the company nor the name of the author may be used to
24  *    endorse or promote products derived from this software without specific
25  *    prior written permission.
26  *
27  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED
28  * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF
29  * MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
30  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT,
31  * INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
32  * (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
33  * SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
34  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
35  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
36  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
37  * SUCH DAMAGE.
38  *
39  * Machine dependant functions for kernel setup
40  *
41  * Created      : 17/09/94
42  * Updated      : 18/04/01 updated for new wscons
43  */
44
45 #include "opt_compat.h"
46 #include <sys/cdefs.h>
47 __FBSDID("$FreeBSD$");
48
49 #include <sys/param.h>
50 #include <sys/proc.h>
51 #include <sys/systm.h>
52 #include <sys/bio.h>
53 #include <sys/buf.h>
54 #include <sys/bus.h>
55 #include <sys/cons.h>
56 #include <sys/cpu.h>
57 #include <sys/exec.h>
58 #include <sys/imgact.h>
59 #include <sys/kernel.h>
60 #include <sys/ktr.h>
61 #include <sys/linker.h>
62 #include <sys/lock.h>
63 #include <sys/malloc.h>
64 #include <sys/mutex.h>
65 #include <sys/pcpu.h>
66 #include <sys/ptrace.h>
67 #include <sys/signalvar.h>
68 #include <sys/sysent.h>
69 #include <sys/sysproto.h>
70 #include <sys/uio.h>
71
72 #include <vm/vm.h>
73 #include <vm/pmap.h>
74 #include <vm/vm_map.h>
75 #include <vm/vm_object.h>
76 #include <vm/vm_page.h>
77 #include <vm/vm_pager.h>
78 #include <vm/vnode_pager.h>
79
80 #include <machine/armreg.h>
81 #include <machine/cpu.h>
82 #include <machine/machdep.h>
83 #include <machine/md_var.h>
84 #include <machine/metadata.h>
85 #include <machine/pcb.h>
86 #include <machine/pmap.h>
87 #include <machine/reg.h>
88 #include <machine/trap.h>
89 #include <machine/undefined.h>
90 #include <machine/vmparam.h>
91 #include <machine/sysarch.h>
92
93 uint32_t cpu_reset_address = 0;
94 int cold = 1;
95 vm_offset_t vector_page;
96
97 long realmem = 0;
98
99 int (*_arm_memcpy)(void *, void *, int, int) = NULL;
100 int (*_arm_bzero)(void *, int, int) = NULL;
101 int _min_memcpy_size = 0;
102 int _min_bzero_size = 0;
103
104 void
105 sendsig(catcher, ksi, mask)
106         sig_t catcher;
107         ksiginfo_t *ksi;
108         sigset_t *mask;
109 {
110         struct thread *td;
111         struct proc *p;
112         struct trapframe *tf;
113         struct sigframe *fp, frame;
114         struct sigacts *psp;
115         int onstack;
116         int sig;
117         int code;
118
119         td = curthread;
120         p = td->td_proc;
121         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
122         sig = ksi->ksi_signo;
123         code = ksi->ksi_code;
124         psp = p->p_sigacts;
125         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
126         tf = td->td_frame;
127         onstack = sigonstack(tf->tf_usr_sp);
128
129         CTR4(KTR_SIG, "sendsig: td=%p (%s) catcher=%p sig=%d", td, p->p_comm,
130             catcher, sig);
131
132         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
133         if ((td->td_flags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !(onstack) &&
134             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
135                 fp = (struct sigframe *)(td->td_sigstk.ss_sp + 
136                     td->td_sigstk.ss_size);
137 #if defined(COMPAT_43)
138                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
139 #endif
140         } else
141                 fp = (struct sigframe *)td->td_frame->tf_usr_sp;
142                  
143         /* make room on the stack */
144         fp--;
145         
146         /* make the stack aligned */
147         fp = (struct sigframe *)STACKALIGN(fp);
148         /* Populate the siginfo frame. */
149         get_mcontext(td, &frame.sf_uc.uc_mcontext, 0);
150         frame.sf_si = ksi->ksi_info;
151         frame.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
152         frame.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK ) 
153             ? ((onstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
154         frame.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
155         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
156         PROC_UNLOCK(td->td_proc);
157
158         /* Copy the sigframe out to the user's stack. */
159         if (copyout(&frame, fp, sizeof(*fp)) != 0) {
160                 /* Process has trashed its stack. Kill it. */
161                 CTR2(KTR_SIG, "sendsig: sigexit td=%p fp=%p", td, fp);
162                 PROC_LOCK(p);
163                 sigexit(td, SIGILL);
164         }
165
166         /* Translate the signal if appropriate. */
167         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
168                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
169
170         /*
171          * Build context to run handler in.  We invoke the handler
172          * directly, only returning via the trampoline.  Note the
173          * trampoline version numbers are coordinated with machine-
174          * dependent code in libc.
175          */
176         
177         tf->tf_r0 = sig;
178         tf->tf_r1 = (register_t)&fp->sf_si;
179         tf->tf_r2 = (register_t)&fp->sf_uc;
180
181         /* the trampoline uses r5 as the uc address */
182         tf->tf_r5 = (register_t)&fp->sf_uc;
183         tf->tf_pc = (register_t)catcher;
184         tf->tf_usr_sp = (register_t)fp;
185         tf->tf_usr_lr = (register_t)(PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode));
186
187         CTR3(KTR_SIG, "sendsig: return td=%p pc=%#x sp=%#x", td, tf->tf_usr_lr,
188             tf->tf_usr_sp);
189
190         PROC_LOCK(p);
191         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
192 }
193
194 struct kva_md_info kmi;
195
196 /*
197  * arm32_vector_init:
198  *
199  *      Initialize the vector page, and select whether or not to
200  *      relocate the vectors.
201  *
202  *      NOTE: We expect the vector page to be mapped at its expected
203  *      destination.
204  */
205
206 extern unsigned int page0[], page0_data[];
207 void
208 arm_vector_init(vm_offset_t va, int which)
209 {
210         unsigned int *vectors = (int *) va;
211         unsigned int *vectors_data = vectors + (page0_data - page0);
212         int vec;
213
214         /*
215          * Loop through the vectors we're taking over, and copy the
216          * vector's insn and data word.
217          */
218         for (vec = 0; vec < ARM_NVEC; vec++) {
219                 if ((which & (1 << vec)) == 0) {
220                         /* Don't want to take over this vector. */
221                         continue;
222                 }
223                 vectors[vec] = page0[vec];
224                 vectors_data[vec] = page0_data[vec];
225         }
226
227         /* Now sync the vectors. */
228         cpu_icache_sync_range(va, (ARM_NVEC * 2) * sizeof(u_int));
229
230         vector_page = va;
231
232         if (va == ARM_VECTORS_HIGH) {
233                 /*
234                  * Assume the MD caller knows what it's doing here, and
235                  * really does want the vector page relocated.
236                  *
237                  * Note: This has to be done here (and not just in
238                  * cpu_setup()) because the vector page needs to be
239                  * accessible *before* cpu_startup() is called.
240                  * Think ddb(9) ...
241                  *
242                  * NOTE: If the CPU control register is not readable,
243                  * this will totally fail!  We'll just assume that
244                  * any system that has high vector support has a
245                  * readable CPU control register, for now.  If we
246                  * ever encounter one that does not, we'll have to
247                  * rethink this.
248                  */
249                 cpu_control(CPU_CONTROL_VECRELOC, CPU_CONTROL_VECRELOC);
250         }
251 }
252
253 static void
254 cpu_startup(void *dummy)
255 {
256         struct pcb *pcb = thread0.td_pcb;
257 #ifndef ARM_CACHE_LOCK_ENABLE
258         vm_page_t m;
259 #endif
260
261         cpu_setup("");
262         identify_arm_cpu();
263
264         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", (uintmax_t)ptoa(physmem),
265             (uintmax_t)ptoa(physmem) / 1048576);
266         realmem = physmem;
267
268         /*
269          * Display the RAM layout.
270          */
271         if (bootverbose) {
272                 int indx;
273
274                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
275                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
276                         vm_paddr_t size;
277
278                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
279                         printf("%#08jx - %#08jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
280                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
281                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
282                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
283                 }
284         }
285
286         vm_ksubmap_init(&kmi);
287
288         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
289             (uintmax_t)ptoa(cnt.v_free_count),
290             (uintmax_t)ptoa(cnt.v_free_count) / 1048576);
291
292         bufinit();
293         vm_pager_bufferinit();
294         pcb->un_32.pcb32_und_sp = (u_int)thread0.td_kstack +
295             USPACE_UNDEF_STACK_TOP;
296         pcb->un_32.pcb32_sp = (u_int)thread0.td_kstack +
297             USPACE_SVC_STACK_TOP;
298         vector_page_setprot(VM_PROT_READ);
299         pmap_set_pcb_pagedir(pmap_kernel(), pcb);
300         thread0.td_frame = (struct trapframe *)pcb->un_32.pcb32_sp - 1;
301         pmap_postinit();
302 #ifdef ARM_CACHE_LOCK_ENABLE
303         pmap_kenter_user(ARM_TP_ADDRESS, ARM_TP_ADDRESS);
304         arm_lock_cache_line(ARM_TP_ADDRESS);
305 #else
306         m = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_ZERO);
307         pmap_kenter_user(ARM_TP_ADDRESS, VM_PAGE_TO_PHYS(m));
308 #endif
309 }
310
311 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
312
313 /* Get current clock frequency for the given cpu id. */
314 int
315 cpu_est_clockrate(int cpu_id, uint64_t *rate)
316 {
317
318         return (ENXIO);
319 }
320
321 void
322 cpu_idle(void)
323 {
324         cpu_sleep(0);
325 }
326
327 int
328 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
329 {
330         struct trapframe *tf = td->td_frame;
331         bcopy(&tf->tf_r0, regs->r, sizeof(regs->r));
332         regs->r_sp = tf->tf_usr_sp;
333         regs->r_lr = tf->tf_usr_lr;
334         regs->r_pc = tf->tf_pc;
335         regs->r_cpsr = tf->tf_spsr;
336         return (0);
337 }
338 int
339 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *regs)
340 {
341         bzero(regs, sizeof(*regs));
342         return (0);
343 }
344
345 int
346 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
347 {
348         struct trapframe *tf = td->td_frame;
349         
350         bcopy(regs->r, &tf->tf_r0, sizeof(regs->r));
351         tf->tf_usr_sp = regs->r_sp;
352         tf->tf_usr_lr = regs->r_lr;
353         tf->tf_pc = regs->r_pc;
354         tf->tf_spsr &=  ~PSR_FLAGS;
355         tf->tf_spsr |= regs->r_cpsr & PSR_FLAGS;
356         return (0);                                                             
357 }
358
359 int
360 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *regs)
361 {
362         return (0);
363 }
364
365 int
366 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *regs)
367 {
368         return (0);
369 }
370 int
371 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *regs)
372 {
373         return (0);
374 }
375
376
377 static int
378 ptrace_read_int(struct thread *td, vm_offset_t addr, u_int32_t *v)
379 {
380         struct iovec iov;
381         struct uio uio;
382
383         PROC_LOCK_ASSERT(td->td_proc, MA_NOTOWNED);
384         iov.iov_base = (caddr_t) v;
385         iov.iov_len = sizeof(u_int32_t);
386         uio.uio_iov = &iov;
387         uio.uio_iovcnt = 1;
388         uio.uio_offset = (off_t)addr;
389         uio.uio_resid = sizeof(u_int32_t);
390         uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
391         uio.uio_rw = UIO_READ;
392         uio.uio_td = td;
393         return proc_rwmem(td->td_proc, &uio);
394 }
395
396 static int
397 ptrace_write_int(struct thread *td, vm_offset_t addr, u_int32_t v)
398 {
399         struct iovec iov;
400         struct uio uio;
401
402         PROC_LOCK_ASSERT(td->td_proc, MA_NOTOWNED);
403         iov.iov_base = (caddr_t) &v;
404         iov.iov_len = sizeof(u_int32_t);
405         uio.uio_iov = &iov;
406         uio.uio_iovcnt = 1;
407         uio.uio_offset = (off_t)addr;
408         uio.uio_resid = sizeof(u_int32_t);
409         uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
410         uio.uio_rw = UIO_WRITE;
411         uio.uio_td = td;
412         return proc_rwmem(td->td_proc, &uio);
413 }
414
415 int
416 ptrace_single_step(struct thread *td)
417 {
418         struct proc *p;
419         int error;
420         
421         KASSERT(td->td_md.md_ptrace_instr == 0,
422          ("Didn't clear single step"));
423         p = td->td_proc;
424         PROC_UNLOCK(p);
425         error = ptrace_read_int(td, td->td_frame->tf_pc + 4, 
426             &td->td_md.md_ptrace_instr);
427         if (error)
428                 goto out;
429         error = ptrace_write_int(td, td->td_frame->tf_pc + 4,
430             PTRACE_BREAKPOINT);
431         if (error)
432                 td->td_md.md_ptrace_instr = 0;
433         td->td_md.md_ptrace_addr = td->td_frame->tf_pc + 4;
434 out:
435         PROC_LOCK(p);
436         return (error);
437 }
438
439 int
440 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
441 {
442         struct proc *p;
443
444         if (td->td_md.md_ptrace_instr) {
445                 p = td->td_proc;
446                 PROC_UNLOCK(p);
447                 ptrace_write_int(td, td->td_md.md_ptrace_addr,
448                     td->td_md.md_ptrace_instr);
449                 PROC_LOCK(p);
450                 td->td_md.md_ptrace_instr = 0;
451         }
452         return (0);
453 }
454
455 int
456 ptrace_set_pc(struct thread *td, unsigned long addr)
457 {
458         td->td_frame->tf_pc = addr;
459         return (0);
460 }
461
462 void
463 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
464 {
465 }
466
467 void
468 spinlock_enter(void)
469 {
470         struct thread *td;
471
472         td = curthread;
473         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
474                 td->td_md.md_saved_cspr = disable_interrupts(I32_bit | F32_bit);
475         td->td_md.md_spinlock_count++;
476         critical_enter();
477 }
478
479 void
480 spinlock_exit(void)
481 {
482         struct thread *td;
483
484         td = curthread;
485         critical_exit();
486         td->td_md.md_spinlock_count--;
487         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
488                 restore_interrupts(td->td_md.md_saved_cspr);
489 }
490
491 /*
492  * Clear registers on exec
493  */
494 void
495 exec_setregs(struct thread *td, u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
496 {
497         struct trapframe *tf = td->td_frame;
498
499         memset(tf, 0, sizeof(*tf));
500         tf->tf_usr_sp = stack;
501         tf->tf_usr_lr = entry;
502         tf->tf_svc_lr = 0x77777777;
503         tf->tf_pc = entry;
504         tf->tf_spsr = PSR_USR32_MODE;
505 }
506
507 /*
508  * Get machine context.
509  */
510 int
511 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int clear_ret)
512 {
513         struct trapframe *tf = td->td_frame;
514         __greg_t *gr = mcp->__gregs;
515
516         if (clear_ret & GET_MC_CLEAR_RET)
517                 gr[_REG_R0] = 0;
518         else
519                 gr[_REG_R0]   = tf->tf_r0;
520         gr[_REG_R1]   = tf->tf_r1;
521         gr[_REG_R2]   = tf->tf_r2;
522         gr[_REG_R3]   = tf->tf_r3;
523         gr[_REG_R4]   = tf->tf_r4;
524         gr[_REG_R5]   = tf->tf_r5;
525         gr[_REG_R6]   = tf->tf_r6;
526         gr[_REG_R7]   = tf->tf_r7;
527         gr[_REG_R8]   = tf->tf_r8;
528         gr[_REG_R9]   = tf->tf_r9;
529         gr[_REG_R10]  = tf->tf_r10;
530         gr[_REG_R11]  = tf->tf_r11;
531         gr[_REG_R12]  = tf->tf_r12;
532         gr[_REG_SP]   = tf->tf_usr_sp;
533         gr[_REG_LR]   = tf->tf_usr_lr;
534         gr[_REG_PC]   = tf->tf_pc;
535         gr[_REG_CPSR] = tf->tf_spsr;
536
537         return (0);
538 }
539
540 /*
541  * Set machine context.
542  *
543  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
544  * touch the cs selector.
545  */
546 int
547 set_mcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
548 {
549         struct trapframe *tf = td->td_frame;
550         const __greg_t *gr = mcp->__gregs;
551
552         tf->tf_r0 = gr[_REG_R0];
553         tf->tf_r1 = gr[_REG_R1];
554         tf->tf_r2 = gr[_REG_R2];
555         tf->tf_r3 = gr[_REG_R3];
556         tf->tf_r4 = gr[_REG_R4];
557         tf->tf_r5 = gr[_REG_R5];
558         tf->tf_r6 = gr[_REG_R6];
559         tf->tf_r7 = gr[_REG_R7];
560         tf->tf_r8 = gr[_REG_R8];
561         tf->tf_r9 = gr[_REG_R9];
562         tf->tf_r10 = gr[_REG_R10];
563         tf->tf_r11 = gr[_REG_R11];
564         tf->tf_r12 = gr[_REG_R12];
565         tf->tf_usr_sp = gr[_REG_SP];
566         tf->tf_usr_lr = gr[_REG_LR];
567         tf->tf_pc = gr[_REG_PC];
568         tf->tf_spsr = gr[_REG_CPSR];
569
570         return (0);
571 }
572
573 /*
574  * MPSAFE
575  */
576 int
577 sigreturn(td, uap)
578         struct thread *td;
579         struct sigreturn_args /* {
580                 const struct __ucontext *sigcntxp;
581         } */ *uap;
582 {
583         struct proc *p = td->td_proc;
584         struct sigframe sf;
585         struct trapframe *tf;
586         int spsr;
587         
588         if (uap == NULL)
589                 return (EFAULT);
590         if (copyin(uap->sigcntxp, &sf, sizeof(sf)))
591                 return (EFAULT);
592         /*
593          * Make sure the processor mode has not been tampered with and
594          * interrupts have not been disabled.
595          */
596         spsr = sf.sf_uc.uc_mcontext.__gregs[_REG_CPSR];
597         if ((spsr & PSR_MODE) != PSR_USR32_MODE ||
598             (spsr & (I32_bit | F32_bit)) != 0)
599                 return (EINVAL);
600                 /* Restore register context. */
601         tf = td->td_frame;
602         set_mcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext);
603
604         /* Restore signal mask. */
605         PROC_LOCK(p);
606         td->td_sigmask = sf.sf_uc.uc_sigmask;
607         SIG_CANTMASK(td->td_sigmask);
608         signotify(td);
609         PROC_UNLOCK(p);
610
611         return (EJUSTRETURN);
612 }
613
614
615 /*
616  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
617  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
618  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
619  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
620  * enough for a backtrace.
621  */
622 void
623 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
624 {
625         pcb->un_32.pcb32_r8 = tf->tf_r8;
626         pcb->un_32.pcb32_r9 = tf->tf_r9;
627         pcb->un_32.pcb32_r10 = tf->tf_r10;
628         pcb->un_32.pcb32_r11 = tf->tf_r11;
629         pcb->un_32.pcb32_r12 = tf->tf_r12;
630         pcb->un_32.pcb32_pc = tf->tf_pc;
631         pcb->un_32.pcb32_lr = tf->tf_usr_lr;
632         pcb->un_32.pcb32_sp = tf->tf_usr_sp;
633 }