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 #include <sys/param.h>
  29 #include <sys/exec.h>
  30 #include <sys/proc.h>
  31 #include <sys/lock.h>
  32 #include <sys/mutex.h>
  33 #include <sys/syscallsubr.h>
  34 #include <sys/ktr.h>
  35 #include <sys/sysctl.h>
  36 #include <sys/sysent.h>
  37 #include <sys/sysproto.h>
  38 #include <machine/armreg.h>
  39 #include <machine/pcb.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 _Static_assert(sizeof(mcontext32_t) == 208, "mcontext32_t size incorrect");
  52 _Static_assert(sizeof(ucontext32_t) == 260, "ucontext32_t size incorrect");
  53 _Static_assert(sizeof(struct siginfo32) == 64, "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(args.addr, args.size);
  99                         return 0;
 100                 }
 101         case ARM_GET_VFPSTATE:
 102                 {
 103                         mcontext32_vfp_t mcontext_vfp;
 104
 105                         struct {
 106                                 uint32_t mc_vfp_size;
 107                                 uint32_t mc_vfp;
 108                         } args;
 109                         if ((error = copyin(uap->parms, &args, sizeof(args))) != 0)
 110                                 return (error);
 111                         if (args.mc_vfp_size != sizeof(mcontext_vfp))
 112                                 return (EINVAL);
 113 #ifdef VFP
 114                         get_fpcontext32(td, &mcontext_vfp);
 115 #else
 116                         bzero(&mcontext_vfp, sizeof(mcontext_vfp));
 117 #endif
 118                         error = copyout(&mcontext_vfp,
 119                                 (void *)(uintptr_t)args.mc_vfp,
 120                                 sizeof(mcontext_vfp));
 121                         return error;
 122                 }
 123         }
 124
 125         return (EINVAL);
 126 }
 127
 128 #ifdef VFP
 129 void
 130 get_fpcontext32(struct thread *td, mcontext32_vfp_t *mcp)
 131 {
 132         struct pcb *pcb;
 133         int i;
 134
 135         KASSERT(td == curthread || TD_IS_SUSPENDED(td) ||
 136             P_SHOULDSTOP(td->td_proc),
 137             ("not suspended thread %p", td));
 138
 139         memset(mcp, 0, sizeof(*mcp));
 140         pcb = td->td_pcb;
 141
 142         if ((pcb->pcb_fpflags & PCB_FP_STARTED) != 0) {
 143                 /*
 144                  * If we have just been running VFP instructions we will
 145                  * need to save the state to memcpy it below.
 146                  */
 147                 if (td == curthread)
 148                         vfp_save_state(td, pcb);
 149
 150                 KASSERT(pcb->pcb_fpusaved == &pcb->pcb_fpustate,
 151                     ("Called get_fpcontext32 while the kernel is using the VFP"));
 152                 KASSERT((pcb->pcb_fpflags & ~PCB_FP_USERMASK) == 0,
 153                     ("Non-userspace FPU flags set in get_fpcontext32"));
 154                 for (i = 0; i < 32; i++)
 155                         mcp->mcv_reg[i] = (uint64_t)pcb->pcb_fpustate.vfp_regs[i];
 156                 mcp->mcv_fpscr = VFP_FPSCR_FROM_SRCR(pcb->pcb_fpustate.vfp_fpcr,
 157                     pcb->pcb_fpustate.vfp_fpsr);
 158         }
 159 }
 160
 161 void
 162 set_fpcontext32(struct thread *td, mcontext32_vfp_t *mcp)
 163 {
 164         struct pcb *pcb;
 165         int i;
 166
 167         critical_enter();
 168         pcb = td->td_pcb;
 169         if (td == curthread)
 170                 vfp_discard(td);
 171         for (i = 0; i < 32; i++)
 172                 pcb->pcb_fpustate.vfp_regs[i] = mcp->mcv_reg[i];
 173         pcb->pcb_fpustate.vfp_fpsr = VFP_FPSR_FROM_FPSCR(mcp->mcv_fpscr);
 174         pcb->pcb_fpustate.vfp_fpcr = VFP_FPSR_FROM_FPSCR(mcp->mcv_fpscr);
 175         critical_exit();
 176 }
 177 #endif
 178
 179 static void
 180 get_mcontext32(struct thread *td, mcontext32_t *mcp, int flags)
 181 {
 182         struct trapframe *tf;
 183         int i;
 184
 185         tf = td->td_frame;
 186
 187         if ((flags & GET_MC_CLEAR_RET) != 0) {
 188                 mcp->mc_gregset[0] = 0;
 189                 mcp->mc_gregset[16] = tf->tf_spsr & ~PSR_C;
 190         } else {
 191                 mcp->mc_gregset[0] = tf->tf_x[0];
 192                 mcp->mc_gregset[16] = tf->tf_spsr;
 193         }
 194         for (i = 1; i < 15; i++)
 195                 mcp->mc_gregset[i] = tf->tf_x[i];
 196         mcp->mc_gregset[15] = tf->tf_elr;
 197
 198         mcp->mc_vfp_size = 0;
 199         mcp->mc_vfp_ptr = 0;
 200
 201         memset(mcp->mc_spare, 0, sizeof(mcp->mc_spare));
 202 }
 203
 204 static int
 205 set_mcontext32(struct thread *td, mcontext32_t *mcp)
 206 {
 207         struct trapframe *tf;
 208         mcontext32_vfp_t mc_vfp;
 209         uint32_t spsr;
 210         int i;
 211
 212         tf = td->td_frame;
 213
 214         spsr = mcp->mc_gregset[16];
 215         /*
 216          * There is no PSR_SS in the 32-bit kernel so ignore it if it's set
 217          * as we will set it later if needed.
 218          */
 219         if ((spsr & ~(PSR_SETTABLE_32 | PSR_SS)) !=
 220             (tf->tf_spsr & ~(PSR_SETTABLE_32 | PSR_SS)))
 221                 return (EINVAL);
 222
 223         spsr &= PSR_SETTABLE_32;
 224         spsr |= tf->tf_spsr & ~PSR_SETTABLE_32;
 225
 226         if ((td->td_dbgflags & TDB_STEP) != 0) {
 227                 spsr |= PSR_SS;
 228                 td->td_pcb->pcb_flags |= PCB_SINGLE_STEP;
 229                 WRITE_SPECIALREG(mdscr_el1,
 230                     READ_SPECIALREG(mdscr_el1) | MDSCR_SS);
 231         }
 232
 233         for (i = 0; i < 15; i++)
 234                 tf->tf_x[i] = mcp->mc_gregset[i];
 235         tf->tf_elr = mcp->mc_gregset[15];
 236         tf->tf_spsr = spsr;
 237 #ifdef VFP
 238         if (mcp->mc_vfp_size == sizeof(mc_vfp) && mcp->mc_vfp_ptr != 0) {
 239                 if (copyin((void *)(uintptr_t)mcp->mc_vfp_ptr, &mc_vfp,
 240                                         sizeof(mc_vfp)) != 0)
 241                         return (EFAULT);
 242                 set_fpcontext32(td, &mc_vfp);
 243         }
 244 #endif
 245
 246         return (0);
 247 }
 248
 249 #define UC_COPY_SIZE    offsetof(ucontext32_t, uc_link)
 250
 251 int
 252 freebsd32_getcontext(struct thread *td, struct freebsd32_getcontext_args *uap)
 253 {
 254         ucontext32_t uc;
 255         int ret;
 256
 257         if (uap->ucp == NULL)
 258                 ret = EINVAL;
 259         else {
 260                 memset(&uc, 0, sizeof(uc));
 261                 get_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext, GET_MC_CLEAR_RET);
 262                 PROC_LOCK(td->td_proc);
 263                 uc.uc_sigmask = td->td_sigmask;
 264                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 265                 ret = copyout(&uc, uap->ucp, UC_COPY_SIZE);
 266         }
 267         return (ret);
 268 }
 269
 270 int
 271 freebsd32_setcontext(struct thread *td, struct freebsd32_setcontext_args *uap)
 272 {
 273         ucontext32_t uc;
 274         int ret;
 275
 276         if (uap->ucp == NULL)
 277                 ret = EINVAL;
 278         else {
 279                 ret = copyin(uap->ucp, &uc, UC_COPY_SIZE);
 280                 if (ret == 0) {
 281                         ret = set_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext);
 282                         if (ret == 0)
 283                                 kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &uc.uc_sigmask,
 284                                                 NULL, 0);
 285                 }
 286         }
 287         return (ret);
 288 }
 289
 290 int
 291 freebsd32_sigreturn(struct thread *td, struct freebsd32_sigreturn_args *uap)
 292 {
 293         ucontext32_t uc;
 294         int error;
 295
 296         if (uap == NULL)
 297                 return (EFAULT);
 298         if (copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc)))
 299                 return (EFAULT);
 300         error = set_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext);
 301         if (error != 0)
 302                 return (0);
 303
 304         /* Restore signal mask. */
 305         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &uc.uc_sigmask, NULL, 0);
 306
 307         return (EJUSTRETURN);
 308
 309 }
 310
 311 int
 312 freebsd32_swapcontext(struct thread *td, struct freebsd32_swapcontext_args *uap)
 313 {
 314         ucontext32_t uc;
 315         int ret;
 316
 317         if (uap->oucp == NULL || uap->ucp == NULL)
 318                 ret = EINVAL;
 319         else {
 320                 bzero(&uc, sizeof(uc));
 321                 get_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext, GET_MC_CLEAR_RET);
 322                 PROC_LOCK(td->td_proc);
 323                 uc.uc_sigmask = td->td_sigmask;
 324                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 325                 ret = copyout(&uc, uap->oucp, UC32_COPY_SIZE);
 326                 if (ret == 0) {
 327                         ret = copyin(uap->ucp, &uc, UC32_COPY_SIZE);
 328                         if (ret == 0) {
 329                                 ret = set_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext);
 330                                 kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK,
 331                                                 &uc.uc_sigmask, NULL, 0);
 332                         }
 333                 }
 334         }
 335         return (ret);
 336 }
 337
 338 void
 339 freebsd32_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 340 {
 341         struct thread *td;
 342         struct proc *p;
 343         struct trapframe *tf;
 344         struct sigframe32 *fp, frame;
 345         struct sigacts *psp;
 346         struct siginfo32 siginfo;
 347         struct sysentvec *sysent;
 348         int onstack;
 349         int sig;
 350
 351         siginfo_to_siginfo32(&ksi->ksi_info, &siginfo);
 352         td = curthread;
 353         p = td->td_proc;
 354         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 355         sig = ksi->ksi_signo;
 356         psp = p->p_sigacts;
 357         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 358         tf = td->td_frame;
 359         onstack = sigonstack(tf->tf_x[13]);
 360
 361         CTR4(KTR_SIG, "sendsig: td=%p (%s) catcher=%p sig=%d", td, p->p_comm,
 362             catcher, sig);
 363
 364         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 365         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !(onstack) &&
 366             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 367                 fp = (struct sigframe32 *)((uintptr_t)td->td_sigstk.ss_sp +
 368                     td->td_sigstk.ss_size);
 369 #if defined(COMPAT_43)
 370                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 371 #endif
 372         } else
 373                 fp = (struct sigframe32 *)td->td_frame->tf_x[13];
 374
 375         /* make room on the stack */
 376         fp--;
 377
 378         /* make the stack aligned */
 379         fp = (struct sigframe32 *)((unsigned long)(fp) &~ (8 - 1));
 380         /* Populate the siginfo frame. */
 381         get_mcontext32(td, &frame.sf_uc.uc_mcontext, 0);
 382 #ifdef VFP
 383         get_fpcontext32(td, &frame.sf_vfp);
 384         frame.sf_uc.uc_mcontext.mc_vfp_size = sizeof(fp->sf_vfp);
 385         frame.sf_uc.uc_mcontext.mc_vfp_ptr = (uint32_t)(uintptr_t)&fp->sf_vfp;
 386 #else
 387         frame.sf_uc.uc_mcontext.mc_vfp_size = 0;
 388         frame.sf_uc.uc_mcontext.mc_vfp_ptr = (uint32_t)NULL;
 389 #endif
 390         frame.sf_si = siginfo;
 391         frame.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 392         frame.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK )
 393             ? ((onstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 394         frame.sf_uc.uc_stack.ss_sp = (uintptr_t)td->td_sigstk.ss_sp;
 395         frame.sf_uc.uc_stack.ss_size = td->td_sigstk.ss_size;
 396
 397         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 398         PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 399
 400         /* Copy the sigframe out to the user's stack. */
 401         if (copyout(&frame, fp, sizeof(*fp)) != 0) {
 402                 /* Process has trashed its stack. Kill it. */
 403                 CTR2(KTR_SIG, "sendsig: sigexit td=%p fp=%p", td, fp);
 404                 PROC_LOCK(p);
 405                 sigexit(td, SIGILL);
 406         }
 407
 408         /*
 409          * Build context to run handler in.  We invoke the handler
 410          * directly, only returning via the trampoline.  Note the
 411          * trampoline version numbers are coordinated with machine-
 412          * dependent code in libc.
 413          */
 414
 415         tf->tf_x[0] = sig;
 416         tf->tf_x[1] = (register_t)&fp->sf_si;
 417         tf->tf_x[2] = (register_t)&fp->sf_uc;
 418
 419         /* the trampoline uses r5 as the uc address */
 420         tf->tf_x[5] = (register_t)&fp->sf_uc;
 421         tf->tf_elr = (register_t)catcher;
 422         tf->tf_x[13] = (register_t)fp;
 423         sysent = p->p_sysent;
 424         if (PROC_HAS_SHP(p))
 425                 tf->tf_x[14] = (register_t)PROC_SIGCODE(p);
 426         else
 427                 tf->tf_x[14] = (register_t)(PROC_PS_STRINGS(p) -
 428                     *(sysent->sv_szsigcode));
 429         /* Set the mode to enter in the signal handler */
 430         if ((register_t)catcher & 1)
 431                 tf->tf_spsr |= PSR_T;
 432         else
 433                 tf->tf_spsr &= ~PSR_T;
 434
 435         /* Clear the single step flag while in the signal handler */
 436         if ((td->td_pcb->pcb_flags & PCB_SINGLE_STEP) != 0) {
 437                 td->td_pcb->pcb_flags &= ~PCB_SINGLE_STEP;
 438                 WRITE_SPECIALREG(mdscr_el1,
 439                     READ_SPECIALREG(mdscr_el1) & ~MDSCR_SS);
 440                 isb();
 441         }
 442
 443         CTR3(KTR_SIG, "sendsig: return td=%p pc=%#x sp=%#x", td, tf->tf_x[14],
 444             tf->tf_x[13]);
 445
 446         PROC_LOCK(p);
 447         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 448
 449 }
 450
 451 #ifdef COMPAT_43
 452 /*
 453  * Mirror the osigreturn definition in kern_sig.c for !i386 platforms. This
 454  * mirrors what's connected to the FreeBSD/arm syscall.
 455  */
 456 int
 457 ofreebsd32_sigreturn(struct thread *td, struct ofreebsd32_sigreturn_args *uap)
 458 {
 459
 460         return (nosys(td, (struct nosys_args *)uap));
 461 }
 462 #endif