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/param.h>
  28 #include <sys/exec.h>
  29 #include <sys/proc.h>
  30 #include <sys/lock.h>
  31 #include <sys/mutex.h>
  32 #include <sys/syscallsubr.h>
  33 #include <sys/ktr.h>
  34 #include <sys/sysctl.h>
  35 #include <sys/sysent.h>
  36 #include <sys/sysproto.h>
  37 #include <machine/armreg.h>
  38 #include <machine/pcb.h>
  39 #ifdef VFP
  40 #include <machine/vfp.h>
  41 #endif
  42 #include <compat/freebsd32/freebsd32_proto.h>
  43 #include <compat/freebsd32/freebsd32_signal.h>
  44
  45 #include <vm/vm.h>
  46 #include <vm/vm_param.h>
  47 #include <vm/pmap.h>
  48 #include <vm/vm_map.h>
  49
  50 _Static_assert(sizeof(mcontext32_t) == 208, "mcontext32_t size incorrect");
  51 _Static_assert(sizeof(ucontext32_t) == 260, "ucontext32_t size incorrect");
  52 _Static_assert(sizeof(struct __siginfo32) == 64,
  53     "struct __siginfo32 size incorrect");
  54
  55 extern void freebsd32_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask);
  56
  57 SYSCTL_NODE(_compat, OID_AUTO, arm, CTLFLAG_RW | CTLFLAG_MPSAFE, 0,
  58     "32-bit mode");
  59
  60 /*
  61  * The first two fields of a ucontext_t are the signal mask and the machine
  62  * context.  The next field is uc_link; we want to avoid destroying the link
  63  * when copying out contexts.
  64  */
  65 #define UC32_COPY_SIZE  offsetof(ucontext32_t, uc_link)
  66
  67 /*
  68  * Stubs for machine dependent 32-bits system calls.
  69  */
  70
  71 int
  72 freebsd32_sysarch(struct thread *td, struct freebsd32_sysarch_args *uap)
  73 {
  74         int error;
  75
  76 #define ARM_SYNC_ICACHE         0
  77 #define ARM_DRAIN_WRITEBUF      1
  78 #define ARM_SET_TP              2
  79 #define ARM_GET_TP              3
  80 #define ARM_GET_VFPSTATE        4
  81
  82         switch(uap->op) {
  83         case ARM_SET_TP:
  84                 WRITE_SPECIALREG(tpidr_el0, uap->parms);
  85                 WRITE_SPECIALREG(tpidrro_el0, uap->parms);
  86                 return 0;
  87         case ARM_SYNC_ICACHE:
  88                 {
  89                         struct {
  90                                 uint32_t addr;
  91                                 uint32_t size;
  92                         } args;
  93
  94                         if ((error = copyin(uap->parms, &args, sizeof(args))) != 0)
  95                                 return (error);
  96                         if ((uint64_t)args.addr + (uint64_t)args.size > 0xffffffff)
  97                                 return (EINVAL);
  98                         cpu_icache_sync_range_checked(
  99                             (void *)(uintptr_t)args.addr, args.size);
 100                         return 0;
 101                 }
 102         case ARM_GET_VFPSTATE:
 103                 {
 104                         mcontext32_vfp_t mcontext_vfp;
 105
 106                         struct {
 107                                 uint32_t mc_vfp_size;
 108                                 uint32_t mc_vfp;
 109                         } args;
 110                         if ((error = copyin(uap->parms, &args, sizeof(args))) != 0)
 111                                 return (error);
 112                         if (args.mc_vfp_size != sizeof(mcontext_vfp))
 113                                 return (EINVAL);
 114 #ifdef VFP
 115                         get_fpcontext32(td, &mcontext_vfp);
 116 #else
 117                         bzero(&mcontext_vfp, sizeof(mcontext_vfp));
 118 #endif
 119                         error = copyout(&mcontext_vfp,
 120                                 (void *)(uintptr_t)args.mc_vfp,
 121                                 sizeof(mcontext_vfp));
 122                         return error;
 123                 }
 124         }
 125
 126         return (EINVAL);
 127 }
 128
 129 #ifdef VFP
 130 void
 131 get_fpcontext32(struct thread *td, mcontext32_vfp_t *mcp)
 132 {
 133         struct pcb *pcb;
 134         int i;
 135
 136         KASSERT(td == curthread || TD_IS_SUSPENDED(td) ||
 137             P_SHOULDSTOP(td->td_proc),
 138             ("not suspended thread %p", td));
 139
 140         memset(mcp, 0, sizeof(*mcp));
 141         pcb = td->td_pcb;
 142
 143         if ((pcb->pcb_fpflags & PCB_FP_STARTED) != 0) {
 144                 /*
 145                  * If we have just been running VFP instructions we will
 146                  * need to save the state to memcpy it below.
 147                  */
 148                 if (td == curthread)
 149                         vfp_save_state(td, pcb);
 150
 151                 KASSERT(pcb->pcb_fpusaved == &pcb->pcb_fpustate,
 152                     ("Called get_fpcontext32 while the kernel is using the VFP"));
 153                 KASSERT((pcb->pcb_fpflags & ~PCB_FP_USERMASK) == 0,
 154                     ("Non-userspace FPU flags set in get_fpcontext32"));
 155                 for (i = 0; i < 16; i++) {
 156                         uint64_t *tmpreg = (uint64_t *)&pcb->pcb_fpustate.vfp_regs[i];
 157
 158                         mcp->mcv_reg[i * 2] = tmpreg[0];
 159                         mcp->mcv_reg[i * 2 + 1] = tmpreg[1];
 160                 }
 161                 mcp->mcv_fpscr = VFP_FPSCR_FROM_SRCR(pcb->pcb_fpustate.vfp_fpcr,
 162                     pcb->pcb_fpustate.vfp_fpsr);
 163         }
 164 }
 165
 166 void
 167 set_fpcontext32(struct thread *td, mcontext32_vfp_t *mcp)
 168 {
 169         struct pcb *pcb;
 170         int i;
 171
 172         critical_enter();
 173         pcb = td->td_pcb;
 174         if (td == curthread)
 175                 vfp_discard(td);
 176         for (i = 0; i < 16; i++) {
 177                 uint64_t *tmpreg = (uint64_t *)&pcb->pcb_fpustate.vfp_regs[i];
 178
 179                 tmpreg[0] = mcp->mcv_reg[i * 2];
 180                 tmpreg[1] = mcp->mcv_reg[i * 2 + 1];
 181         }
 182         pcb->pcb_fpustate.vfp_fpsr = VFP_FPSR_FROM_FPSCR(mcp->mcv_fpscr);
 183         pcb->pcb_fpustate.vfp_fpcr = VFP_FPSR_FROM_FPSCR(mcp->mcv_fpscr);
 184         critical_exit();
 185 }
 186 #endif
 187
 188 static void
 189 get_mcontext32(struct thread *td, mcontext32_t *mcp, int flags)
 190 {
 191         struct trapframe *tf;
 192         int i;
 193
 194         tf = td->td_frame;
 195
 196         if ((flags & GET_MC_CLEAR_RET) != 0) {
 197                 mcp->mc_gregset[0] = 0;
 198                 mcp->mc_gregset[16] = tf->tf_spsr & ~PSR_C;
 199         } else {
 200                 mcp->mc_gregset[0] = tf->tf_x[0];
 201                 mcp->mc_gregset[16] = tf->tf_spsr;
 202         }
 203         for (i = 1; i < 15; i++)
 204                 mcp->mc_gregset[i] = tf->tf_x[i];
 205         mcp->mc_gregset[15] = tf->tf_elr;
 206
 207         mcp->mc_vfp_size = 0;
 208         mcp->mc_vfp_ptr = 0;
 209
 210         memset(mcp->mc_spare, 0, sizeof(mcp->mc_spare));
 211 }
 212
 213 static int
 214 set_mcontext32(struct thread *td, mcontext32_t *mcp)
 215 {
 216         struct trapframe *tf;
 217         mcontext32_vfp_t mc_vfp;
 218         uint32_t spsr;
 219         int i;
 220
 221         tf = td->td_frame;
 222
 223         spsr = mcp->mc_gregset[16];
 224         /*
 225          * There is no PSR_SS in the 32-bit kernel so ignore it if it's set
 226          * as we will set it later if needed.
 227          */
 228         if ((spsr & ~(PSR_SETTABLE_32 | PSR_SS)) !=
 229             (tf->tf_spsr & ~(PSR_SETTABLE_32 | PSR_SS)))
 230                 return (EINVAL);
 231
 232         spsr &= PSR_SETTABLE_32;
 233         spsr |= tf->tf_spsr & ~PSR_SETTABLE_32;
 234
 235         if ((td->td_dbgflags & TDB_STEP) != 0) {
 236                 spsr |= PSR_SS;
 237                 td->td_pcb->pcb_flags |= PCB_SINGLE_STEP;
 238                 WRITE_SPECIALREG(mdscr_el1,
 239                     READ_SPECIALREG(mdscr_el1) | MDSCR_SS);
 240         }
 241
 242         for (i = 0; i < 15; i++)
 243                 tf->tf_x[i] = mcp->mc_gregset[i];
 244         tf->tf_elr = mcp->mc_gregset[15];
 245         tf->tf_spsr = spsr;
 246 #ifdef VFP
 247         if (mcp->mc_vfp_size == sizeof(mc_vfp) && mcp->mc_vfp_ptr != 0) {
 248                 if (copyin((void *)(uintptr_t)mcp->mc_vfp_ptr, &mc_vfp,
 249                                         sizeof(mc_vfp)) != 0)
 250                         return (EFAULT);
 251                 set_fpcontext32(td, &mc_vfp);
 252         }
 253 #endif
 254
 255         return (0);
 256 }
 257
 258 #define UC_COPY_SIZE    offsetof(ucontext32_t, uc_link)
 259
 260 int
 261 freebsd32_getcontext(struct thread *td, struct freebsd32_getcontext_args *uap)
 262 {
 263         ucontext32_t uc;
 264         int ret;
 265
 266         if (uap->ucp == NULL)
 267                 ret = EINVAL;
 268         else {
 269                 memset(&uc, 0, sizeof(uc));
 270                 get_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext, GET_MC_CLEAR_RET);
 271                 PROC_LOCK(td->td_proc);
 272                 uc.uc_sigmask = td->td_sigmask;
 273                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 274                 ret = copyout(&uc, uap->ucp, UC_COPY_SIZE);
 275         }
 276         return (ret);
 277 }
 278
 279 int
 280 freebsd32_setcontext(struct thread *td, struct freebsd32_setcontext_args *uap)
 281 {
 282         ucontext32_t uc;
 283         int ret;
 284
 285         if (uap->ucp == NULL)
 286                 ret = EINVAL;
 287         else {
 288                 ret = copyin(uap->ucp, &uc, UC_COPY_SIZE);
 289                 if (ret == 0) {
 290                         ret = set_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext);
 291                         if (ret == 0)
 292                                 kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &uc.uc_sigmask,
 293                                                 NULL, 0);
 294                 }
 295         }
 296         return (ret);
 297 }
 298
 299 int
 300 freebsd32_sigreturn(struct thread *td, struct freebsd32_sigreturn_args *uap)
 301 {
 302         ucontext32_t uc;
 303         int error;
 304
 305         if (uap == NULL)
 306                 return (EFAULT);
 307         if (copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc)))
 308                 return (EFAULT);
 309         error = set_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext);
 310         if (error != 0)
 311                 return (0);
 312
 313         /* Restore signal mask. */
 314         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &uc.uc_sigmask, NULL, 0);
 315
 316         return (EJUSTRETURN);
 317
 318 }
 319
 320 int
 321 freebsd32_swapcontext(struct thread *td, struct freebsd32_swapcontext_args *uap)
 322 {
 323         ucontext32_t uc;
 324         int ret;
 325
 326         if (uap->oucp == NULL || uap->ucp == NULL)
 327                 ret = EINVAL;
 328         else {
 329                 bzero(&uc, sizeof(uc));
 330                 get_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext, GET_MC_CLEAR_RET);
 331                 PROC_LOCK(td->td_proc);
 332                 uc.uc_sigmask = td->td_sigmask;
 333                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 334                 ret = copyout(&uc, uap->oucp, UC32_COPY_SIZE);
 335                 if (ret == 0) {
 336                         ret = copyin(uap->ucp, &uc, UC32_COPY_SIZE);
 337                         if (ret == 0) {
 338                                 ret = set_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext);
 339                                 kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK,
 340                                                 &uc.uc_sigmask, NULL, 0);
 341                         }
 342                 }
 343         }
 344         return (ret);
 345 }
 346
 347 void
 348 freebsd32_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 349 {
 350         struct thread *td;
 351         struct proc *p;
 352         struct trapframe *tf;
 353         struct sigframe32 *fp, frame;
 354         struct sigacts *psp;
 355         struct __siginfo32 siginfo;
 356         struct sysentvec *sysent;
 357         int onstack;
 358         int sig;
 359
 360         siginfo_to_siginfo32(&ksi->ksi_info, &siginfo);
 361         td = curthread;
 362         p = td->td_proc;
 363         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 364         sig = ksi->ksi_signo;
 365         psp = p->p_sigacts;
 366         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 367         tf = td->td_frame;
 368         onstack = sigonstack(tf->tf_x[13]);
 369
 370         CTR4(KTR_SIG, "sendsig: td=%p (%s) catcher=%p sig=%d", td, p->p_comm,
 371             catcher, sig);
 372
 373         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 374         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !(onstack) &&
 375             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 376                 fp = (struct sigframe32 *)((uintptr_t)td->td_sigstk.ss_sp +
 377                     td->td_sigstk.ss_size);
 378 #if defined(COMPAT_43)
 379                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 380 #endif
 381         } else
 382                 fp = (struct sigframe32 *)td->td_frame->tf_x[13];
 383
 384         /* make room on the stack */
 385         fp--;
 386
 387         /* make the stack aligned */
 388         fp = (struct sigframe32 *)((unsigned long)(fp) &~ (8 - 1));
 389         /* Populate the siginfo frame. */
 390         get_mcontext32(td, &frame.sf_uc.uc_mcontext, 0);
 391 #ifdef VFP
 392         get_fpcontext32(td, &frame.sf_vfp);
 393         frame.sf_uc.uc_mcontext.mc_vfp_size = sizeof(fp->sf_vfp);
 394         frame.sf_uc.uc_mcontext.mc_vfp_ptr = (uint32_t)(uintptr_t)&fp->sf_vfp;
 395 #else
 396         frame.sf_uc.uc_mcontext.mc_vfp_size = 0;
 397         frame.sf_uc.uc_mcontext.mc_vfp_ptr = (uint32_t)NULL;
 398 #endif
 399         frame.sf_si = siginfo;
 400         frame.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 401         frame.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK )
 402             ? ((onstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 403         frame.sf_uc.uc_stack.ss_sp = (uintptr_t)td->td_sigstk.ss_sp;
 404         frame.sf_uc.uc_stack.ss_size = td->td_sigstk.ss_size;
 405
 406         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 407         PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 408
 409         /* Copy the sigframe out to the user's stack. */
 410         if (copyout(&frame, fp, sizeof(*fp)) != 0) {
 411                 /* Process has trashed its stack. Kill it. */
 412                 CTR2(KTR_SIG, "sendsig: sigexit td=%p fp=%p", td, fp);
 413                 PROC_LOCK(p);
 414                 sigexit(td, SIGILL);
 415         }
 416
 417         /*
 418          * Build context to run handler in.  We invoke the handler
 419          * directly, only returning via the trampoline.  Note the
 420          * trampoline version numbers are coordinated with machine-
 421          * dependent code in libc.
 422          */
 423
 424         tf->tf_x[0] = sig;
 425         tf->tf_x[1] = (register_t)&fp->sf_si;
 426         tf->tf_x[2] = (register_t)&fp->sf_uc;
 427
 428         /* the trampoline uses r5 as the uc address */
 429         tf->tf_x[5] = (register_t)&fp->sf_uc;
 430         tf->tf_elr = (register_t)catcher;
 431         tf->tf_x[13] = (register_t)fp;
 432         sysent = p->p_sysent;
 433         if (PROC_HAS_SHP(p))
 434                 tf->tf_x[14] = (register_t)PROC_SIGCODE(p);
 435         else
 436                 tf->tf_x[14] = (register_t)(PROC_PS_STRINGS(p) -
 437                     *(sysent->sv_szsigcode));
 438         /* Set the mode to enter in the signal handler */
 439         if ((register_t)catcher & 1)
 440                 tf->tf_spsr |= PSR_T;
 441         else
 442                 tf->tf_spsr &= ~PSR_T;
 443
 444         /* Clear the single step flag while in the signal handler */
 445         if ((td->td_pcb->pcb_flags & PCB_SINGLE_STEP) != 0) {
 446                 td->td_pcb->pcb_flags &= ~PCB_SINGLE_STEP;
 447                 WRITE_SPECIALREG(mdscr_el1,
 448                     READ_SPECIALREG(mdscr_el1) & ~MDSCR_SS);
 449                 isb();
 450         }
 451
 452         CTR3(KTR_SIG, "sendsig: return td=%p pc=%#x sp=%#x", td, tf->tf_x[14],
 453             tf->tf_x[13]);
 454
 455         PROC_LOCK(p);
 456         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 457
 458 }
 459
 460 #ifdef COMPAT_43
 461 /*
 462  * Mirror the osigreturn definition in kern_sig.c for !i386 platforms. This
 463  * mirrors what's connected to the FreeBSD/arm syscall.
 464  */
 465 int
 466 ofreebsd32_sigreturn(struct thread *td, struct ofreebsd32_sigreturn_args *uap)
 467 {
 468
 469         return (nosys(td, (struct nosys_args *)uap));
 470 }
 471 #endif