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