sys/arm64/arm64/freebsd32_machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2018 Olivier Houchard
   3  * Copyright (c) 2017 Nuxi, https://nuxi.nl/
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  */
  26
  27 #include <sys/cdefs.h>
  28 __FBSDID("$FreeBSD$");
  29
  30 #include <sys/param.h>
  31 #include <sys/exec.h>
  32 #include <sys/proc.h>
  33 #include <sys/lock.h>
  34 #include <sys/mutex.h>
  35 #include <sys/syscallsubr.h>
  36 #include <sys/ktr.h>
  37 #include <sys/sysent.h>
  38 #include <sys/sysproto.h>
  39 #include <machine/armreg.h>
  40 #ifdef VFP
  41 #include <machine/vfp.h>
  42 #endif
  43 #include <compat/freebsd32/freebsd32_proto.h>
  44 #include <compat/freebsd32/freebsd32_signal.h>
  45
  46 #include <vm/vm.h>
  47 #include <vm/vm_param.h>
  48 #include <vm/pmap.h>
  49 #include <vm/vm_map.h>
  50
  51 extern void freebsd32_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask);
  52
  53 /*
  54  * The first two fields of a ucontext_t are the signal mask and the machine
  55  * context.  The next field is uc_link; we want to avoid destroying the link
  56  * when copying out contexts.
  57  */
  58 #define UC32_COPY_SIZE  offsetof(ucontext32_t, uc_link)
  59
  60 /*
  61  * Stubs for machine dependent 32-bits system calls.
  62  */
  63
  64 int
  65 freebsd32_sysarch(struct thread *td, struct freebsd32_sysarch_args *uap)
  66 {
  67         int error;
  68
  69 #define ARM_SYNC_ICACHE         0
  70 #define ARM_DRAIN_WRITEBUF      1
  71 #define ARM_SET_TP              2
  72 #define ARM_GET_TP              3
  73 #define ARM_GET_VFPSTATE        4
  74
  75         switch(uap->op) {
  76         case ARM_SET_TP:
  77                 WRITE_SPECIALREG(tpidr_el0, uap->parms);
  78                 WRITE_SPECIALREG(tpidrro_el0, uap->parms);
  79                 return 0;
  80         case ARM_SYNC_ICACHE:
  81                 {
  82                         struct {
  83                                 uint32_t addr;
  84                                 uint32_t size;
  85                         } args;
  86
  87                         if ((error = copyin(uap->parms, &args, sizeof(args))) != 0)
  88                                 return (error);
  89                         if ((uint64_t)args.addr + (uint64_t)args.size > 0xffffffff)
  90                                 return (EINVAL);
  91                         cpu_icache_sync_range_checked(args.addr, args.size);
  92                         return 0;
  93                 }
  94         case ARM_GET_VFPSTATE:
  95                 {
  96                         mcontext32_vfp_t mcontext_vfp;
  97
  98                         struct {
  99                                 uint32_t mc_vfp_size;
 100                                 uint32_t mc_vfp;
 101                         } args;
 102                         if ((error = copyin(uap->parms, &args, sizeof(args))) != 0)
 103                                 return (error);
 104                         if (args.mc_vfp_size != sizeof(mcontext_vfp))
 105                                 return (EINVAL);
 106 #ifdef VFP
 107                         get_fpcontext32(td, &mcontext_vfp);
 108 #else
 109                         bzero(&mcontext_vfp, sizeof(mcontext_vfp));
 110 #endif
 111                         error = copyout(&mcontext_vfp,
 112                                 (void *)(uintptr_t)args.mc_vfp,
 113                                 sizeof(mcontext_vfp));
 114                         return error;
 115                 }
 116         }
 117
 118         return (EINVAL);
 119 }
 120
 121 #ifdef VFP
 122 void
 123 get_fpcontext32(struct thread *td, mcontext32_vfp_t *mcp)
 124 {
 125         struct pcb *pcb;
 126         int i;
 127
 128         KASSERT(td == curthread || TD_IS_SUSPENDED(td) ||
 129             P_SHOULDSTOP(td->td_proc),
 130             ("not suspended thread %p", td));
 131
 132         memset(mcp, 0, sizeof(*mcp));
 133         pcb = td->td_pcb;
 134
 135         if ((pcb->pcb_fpflags & PCB_FP_STARTED) != 0) {
 136                 /*
 137                  * If we have just been running VFP instructions we will
 138                  * need to save the state to memcpy it below.
 139                  */
 140                 if (td == curthread)
 141                         vfp_save_state(td, pcb);
 142
 143                 KASSERT(pcb->pcb_fpusaved == &pcb->pcb_fpustate,
 144                     ("Called get_fpcontext32 while the kernel is using the VFP"));
 145                 KASSERT((pcb->pcb_fpflags & ~PCB_FP_USERMASK) == 0,
 146                     ("Non-userspace FPU flags set in get_fpcontext32"));
 147                 for (i = 0; i < 32; i++)
 148                         mcp->mcv_reg[i] = (uint64_t)pcb->pcb_fpustate.vfp_regs[i];
 149                 mcp->mcv_fpscr = VFP_FPSCR_FROM_SRCR(pcb->pcb_fpustate.vfp_fpcr,
 150                     pcb->pcb_fpustate.vfp_fpsr);
 151         }
 152 }
 153
 154 void
 155 set_fpcontext32(struct thread *td, mcontext32_vfp_t *mcp)
 156 {
 157         struct pcb *pcb;
 158         int i;
 159
 160         critical_enter();
 161         pcb = td->td_pcb;
 162         if (td == curthread)
 163                 vfp_discard(td);
 164         for (i = 0; i < 32; i++)
 165                 pcb->pcb_fpustate.vfp_regs[i] = mcp->mcv_reg[i];
 166         pcb->pcb_fpustate.vfp_fpsr = VFP_FPSR_FROM_FPSCR(mcp->mcv_fpscr);
 167         pcb->pcb_fpustate.vfp_fpcr = VFP_FPSR_FROM_FPSCR(mcp->mcv_fpscr);
 168         critical_exit();
 169 }
 170 #endif
 171
 172 static void
 173 get_mcontext32(struct thread *td, mcontext32_t *mcp, int flags)
 174 {
 175         struct pcb *pcb;
 176         struct trapframe *tf;
 177         int i;
 178
 179         pcb = td->td_pcb;
 180         tf = td->td_frame;
 181
 182         if ((flags & GET_MC_CLEAR_RET) != 0) {
 183                 mcp->mc_gregset[0] = 0;
 184                 mcp->mc_gregset[16] = tf->tf_spsr & ~PSR_C;
 185         } else {
 186                 mcp->mc_gregset[0] = tf->tf_x[0];
 187                 mcp->mc_gregset[16] = tf->tf_spsr;
 188         }
 189         for (i = 1; i < 15; i++)
 190                 mcp->mc_gregset[i] = tf->tf_x[i];
 191         mcp->mc_gregset[15] = tf->tf_elr;
 192
 193         mcp->mc_vfp_size = 0;
 194         mcp->mc_vfp_ptr = 0;
 195
 196         memset(mcp->mc_spare, 0, sizeof(mcp->mc_spare));
 197 }
 198
 199 static int
 200 set_mcontext32(struct thread *td, mcontext32_t *mcp)
 201 {
 202         struct trapframe *tf;
 203         mcontext32_vfp_t mc_vfp;
 204         uint32_t spsr;
 205         int i;
 206
 207         tf = td->td_frame;
 208
 209         spsr = mcp->mc_gregset[16];
 210         /*
 211          * There is no PSR_SS in the 32-bit kernel so ignore it if it's set
 212          * as we will set it later if needed.
 213          */
 214         if ((spsr & ~(PSR_SETTABLE_32 | PSR_SS)) !=
 215             (tf->tf_spsr & ~(PSR_SETTABLE_32 | PSR_SS)))
 216                 return (EINVAL);
 217
 218         spsr &= PSR_SETTABLE_32;
 219         spsr |= tf->tf_spsr & ~PSR_SETTABLE_32;
 220
 221         if ((td->td_dbgflags & TDB_STEP) != 0) {
 222                 spsr |= PSR_SS;
 223                 td->td_pcb->pcb_flags |= PCB_SINGLE_STEP;
 224                 WRITE_SPECIALREG(mdscr_el1,
 225                     READ_SPECIALREG(mdscr_el1) | MDSCR_SS);
 226         }
 227
 228         for (i = 0; i < 15; i++)
 229                 tf->tf_x[i] = mcp->mc_gregset[i];
 230         tf->tf_elr = mcp->mc_gregset[15];
 231         tf->tf_spsr = spsr;
 232 #ifdef VFP
 233         if (mcp->mc_vfp_size == sizeof(mc_vfp) && mcp->mc_vfp_ptr != 0) {
 234                 if (copyin((void *)(uintptr_t)mcp->mc_vfp_ptr, &mc_vfp,
 235                                         sizeof(mc_vfp)) != 0)
 236                         return (EFAULT);
 237                 set_fpcontext32(td, &mc_vfp);
 238         }
 239 #endif
 240
 241         return (0);
 242 }
 243
 244 #define UC_COPY_SIZE    offsetof(ucontext32_t, uc_link)
 245
 246 int
 247 freebsd32_getcontext(struct thread *td, struct freebsd32_getcontext_args *uap)
 248 {
 249         ucontext32_t uc;
 250         int ret;
 251
 252         if (uap->ucp == NULL)
 253                 ret = EINVAL;
 254         else {
 255                 memset(&uc, 0, sizeof(uc));
 256                 get_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext, GET_MC_CLEAR_RET);
 257                 PROC_LOCK(td->td_proc);
 258                 uc.uc_sigmask = td->td_sigmask;
 259                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 260                 ret = copyout(&uc, uap->ucp, UC_COPY_SIZE);
 261         }
 262         return (ret);
 263 }
 264
 265 int
 266 freebsd32_setcontext(struct thread *td, struct freebsd32_setcontext_args *uap)
 267 {
 268         ucontext32_t uc;
 269         int ret;
 270
 271         if (uap->ucp == NULL)
 272                 ret = EINVAL;
 273         else {
 274                 ret = copyin(uap->ucp, &uc, UC_COPY_SIZE);
 275                 if (ret == 0) {
 276                         ret = set_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext);
 277                         if (ret == 0)
 278                                 kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &uc.uc_sigmask,
 279                                                 NULL, 0);
 280                 }
 281         }
 282         return (ret);
 283 }
 284
 285 int
 286 freebsd32_sigreturn(struct thread *td, struct freebsd32_sigreturn_args *uap)
 287 {
 288         ucontext32_t uc;
 289         int error;
 290
 291         if (uap == NULL)
 292                 return (EFAULT);
 293         if (copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc)))
 294                 return (EFAULT);
 295         error = set_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext);
 296         if (error != 0)
 297                 return (0);
 298
 299         /* Restore signal mask. */
 300         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &uc.uc_sigmask, NULL, 0);
 301
 302         return (EJUSTRETURN);
 303
 304 }
 305
 306 int
 307 freebsd32_swapcontext(struct thread *td, struct freebsd32_swapcontext_args *uap)
 308 {
 309         ucontext32_t uc;
 310         int ret;
 311
 312         if (uap->oucp == NULL || uap->ucp == NULL)
 313                 ret = EINVAL;
 314         else {
 315                 bzero(&uc, sizeof(uc));
 316                 get_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext, GET_MC_CLEAR_RET);
 317                 PROC_LOCK(td->td_proc);
 318                 uc.uc_sigmask = td->td_sigmask;
 319                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 320                 ret = copyout(&uc, uap->oucp, UC32_COPY_SIZE);
 321                 if (ret == 0) {
 322                         ret = copyin(uap->ucp, &uc, UC32_COPY_SIZE);
 323                         if (ret == 0) {
 324                                 ret = set_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext);
 325                                 kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK,
 326                                                 &uc.uc_sigmask, NULL, 0);
 327                         }
 328                 }
 329         }
 330         return (ret);
 331 }
 332
 333 void
 334 freebsd32_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 335 {
 336         struct thread *td;
 337         struct proc *p;
 338         struct trapframe *tf;
 339         struct sigframe32 *fp, frame;
 340         struct sigacts *psp;
 341         struct siginfo32 siginfo;
 342         struct sysentvec *sysent;
 343         int onstack;
 344         int sig;
 345         int code;
 346
 347         siginfo_to_siginfo32(&ksi->ksi_info, &siginfo);
 348         td = curthread;
 349         p = td->td_proc;
 350         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 351         sig = ksi->ksi_signo;
 352         code = ksi->ksi_code;
 353         psp = p->p_sigacts;
 354         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 355         tf = td->td_frame;
 356         onstack = sigonstack(tf->tf_x[13]);
 357
 358         CTR4(KTR_SIG, "sendsig: td=%p (%s) catcher=%p sig=%d", td, p->p_comm,
 359             catcher, sig);
 360
 361         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 362         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !(onstack) &&
 363             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 364                 fp = (struct sigframe32 *)((uintptr_t)td->td_sigstk.ss_sp +
 365                     td->td_sigstk.ss_size);
 366 #if defined(COMPAT_43)
 367                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 368 #endif
 369         } else
 370                 fp = (struct sigframe32 *)td->td_frame->tf_x[13];
 371
 372         /* make room on the stack */
 373         fp--;
 374
 375         /* make the stack aligned */
 376         fp = (struct sigframe32 *)((unsigned long)(fp) &~ (8 - 1));
 377         /* Populate the siginfo frame. */
 378         get_mcontext32(td, &frame.sf_uc.uc_mcontext, 0);
 379 #ifdef VFP
 380         get_fpcontext32(td, &frame.sf_vfp);
 381         frame.sf_uc.uc_mcontext.mc_vfp_size = sizeof(fp->sf_vfp);
 382         frame.sf_uc.uc_mcontext.mc_vfp_ptr = (uint32_t)(uintptr_t)&fp->sf_vfp;
 383 #else
 384         frame.sf_uc.uc_mcontext.mc_vfp_size = 0;
 385         frame.sf_uc.uc_mcontext.mc_vfp_ptr = (uint32_t)NULL;
 386 #endif
 387         frame.sf_si = siginfo;
 388         frame.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 389         frame.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK )
 390             ? ((onstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 391         frame.sf_uc.uc_stack.ss_sp = (uintptr_t)td->td_sigstk.ss_sp;
 392         frame.sf_uc.uc_stack.ss_size = td->td_sigstk.ss_size;
 393
 394         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 395         PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 396
 397         /* Copy the sigframe out to the user's stack. */
 398         if (copyout(&frame, fp, sizeof(*fp)) != 0) {
 399                 /* Process has trashed its stack. Kill it. */
 400                 CTR2(KTR_SIG, "sendsig: sigexit td=%p fp=%p", td, fp);
 401                 PROC_LOCK(p);
 402                 sigexit(td, SIGILL);
 403         }
 404
 405         /*
 406          * Build context to run handler in.  We invoke the handler
 407          * directly, only returning via the trampoline.  Note the
 408          * trampoline version numbers are coordinated with machine-
 409          * dependent code in libc.
 410          */
 411
 412         tf->tf_x[0] = sig;
 413         tf->tf_x[1] = (register_t)&fp->sf_si;
 414         tf->tf_x[2] = (register_t)&fp->sf_uc;
 415
 416         /* the trampoline uses r5 as the uc address */
 417         tf->tf_x[5] = (register_t)&fp->sf_uc;
 418         tf->tf_elr = (register_t)catcher;
 419         tf->tf_x[13] = (register_t)fp;
 420         sysent = p->p_sysent;
 421         if (sysent->sv_sigcode_base != 0)
 422                 tf->tf_x[14] = (register_t)sysent->sv_sigcode_base;
 423         else
 424                 tf->tf_x[14] = (register_t)(PROC_PS_STRINGS(p) -
 425                     *(sysent->sv_szsigcode));
 426         /* Set the mode to enter in the signal handler */
 427         if ((register_t)catcher & 1)
 428                 tf->tf_spsr |= PSR_T;
 429         else
 430                 tf->tf_spsr &= ~PSR_T;
 431
 432         /* Clear the single step flag while in the signal handler */
 433         if ((td->td_pcb->pcb_flags & PCB_SINGLE_STEP) != 0) {
 434                 td->td_pcb->pcb_flags &= ~PCB_SINGLE_STEP;
 435                 WRITE_SPECIALREG(mdscr_el1,
 436                     READ_SPECIALREG(mdscr_el1) & ~MDSCR_SS);
 437                 isb();
 438         }
 439
 440         CTR3(KTR_SIG, "sendsig: return td=%p pc=%#x sp=%#x", td, tf->tf_x[14],
 441             tf->tf_x[13]);
 442
 443         PROC_LOCK(p);
 444         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 445
 446 }
 447
 448 #ifdef COMPAT_43
 449 /*
 450  * COMPAT_FREEBSD32 assumes we have this system call when COMPAT_43 is defined.
 451  * FreeBSD/arm provies a similar getpagesize() syscall.
 452  */
 453 #define ARM32_PAGE_SIZE 4096
 454 int
 455 ofreebsd32_getpagesize(struct thread *td,
 456     struct ofreebsd32_getpagesize_args *uap)
 457 {
 458
 459         td->td_retval[0] = ARM32_PAGE_SIZE;
 460         return (0);
 461 }
 462
 463 /*
 464  * Mirror the osigreturn definition in kern_sig.c for !i386 platforms. This
 465  * mirrors what's connected to the FreeBSD/arm syscall.
 466  */
 467 int
 468 ofreebsd32_sigreturn(struct thread *td, struct ofreebsd32_sigreturn_args *uap)
 469 {
 470
 471         return (nosys(td, (struct nosys_args *)uap));
 472 }
 473 #endif