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, "struct siginfo32 size incorrect");
  53
  54 extern void freebsd32_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask);
  55
  56 SYSCTL_NODE(_compat, OID_AUTO, arm, CTLFLAG_RW | CTLFLAG_MPSAFE, 0,
  57     "32-bit mode");
  58
  59 /*
  60  * The first two fields of a ucontext_t are the signal mask and the machine
  61  * context.  The next field is uc_link; we want to avoid destroying the link
  62  * when copying out contexts.
  63  */
  64 #define UC32_COPY_SIZE  offsetof(ucontext32_t, uc_link)
  65
  66 /*
  67  * Stubs for machine dependent 32-bits system calls.
  68  */
  69
  70 int
  71 freebsd32_sysarch(struct thread *td, struct freebsd32_sysarch_args *uap)
  72 {
  73         int error;
  74
  75 #define ARM_SYNC_ICACHE         0
  76 #define ARM_DRAIN_WRITEBUF      1
  77 #define ARM_SET_TP              2
  78 #define ARM_GET_TP              3
  79 #define ARM_GET_VFPSTATE        4
  80
  81         switch(uap->op) {
  82         case ARM_SET_TP:
  83                 WRITE_SPECIALREG(tpidr_el0, uap->parms);
  84                 WRITE_SPECIALREG(tpidrro_el0, uap->parms);
  85                 return 0;
  86         case ARM_SYNC_ICACHE:
  87                 {
  88                         struct {
  89                                 uint32_t addr;
  90                                 uint32_t size;
  91                         } args;
  92
  93                         if ((error = copyin(uap->parms, &args, sizeof(args))) != 0)
  94                                 return (error);
  95                         if ((uint64_t)args.addr + (uint64_t)args.size > 0xffffffff)
  96                                 return (EINVAL);
  97                         cpu_icache_sync_range_checked(args.addr, args.size);
  98                         return 0;
  99                 }
 100         case ARM_GET_VFPSTATE:
 101                 {
 102                         mcontext32_vfp_t mcontext_vfp;
 103
 104                         struct {
 105                                 uint32_t mc_vfp_size;
 106                                 uint32_t mc_vfp;
 107                         } args;
 108                         if ((error = copyin(uap->parms, &args, sizeof(args))) != 0)
 109                                 return (error);
 110                         if (args.mc_vfp_size != sizeof(mcontext_vfp))
 111                                 return (EINVAL);
 112 #ifdef VFP
 113                         get_fpcontext32(td, &mcontext_vfp);
 114 #else
 115                         bzero(&mcontext_vfp, sizeof(mcontext_vfp));
 116 #endif
 117                         error = copyout(&mcontext_vfp,
 118                                 (void *)(uintptr_t)args.mc_vfp,
 119                                 sizeof(mcontext_vfp));
 120                         return error;
 121                 }
 122         }
 123
 124         return (EINVAL);
 125 }
 126
 127 #ifdef VFP
 128 void
 129 get_fpcontext32(struct thread *td, mcontext32_vfp_t *mcp)
 130 {
 131         struct pcb *pcb;
 132         int i;
 133
 134         KASSERT(td == curthread || TD_IS_SUSPENDED(td) ||
 135             P_SHOULDSTOP(td->td_proc),
 136             ("not suspended thread %p", td));
 137
 138         memset(mcp, 0, sizeof(*mcp));
 139         pcb = td->td_pcb;
 140
 141         if ((pcb->pcb_fpflags & PCB_FP_STARTED) != 0) {
 142                 /*
 143                  * If we have just been running VFP instructions we will
 144                  * need to save the state to memcpy it below.
 145                  */
 146                 if (td == curthread)
 147                         vfp_save_state(td, pcb);
 148
 149                 KASSERT(pcb->pcb_fpusaved == &pcb->pcb_fpustate,
 150                     ("Called get_fpcontext32 while the kernel is using the VFP"));
 151                 KASSERT((pcb->pcb_fpflags & ~PCB_FP_USERMASK) == 0,
 152                     ("Non-userspace FPU flags set in get_fpcontext32"));
 153                 for (i = 0; i < 16; i++) {
 154                         uint64_t *tmpreg = (uint64_t *)&pcb->pcb_fpustate.vfp_regs[i];
 155
 156                         mcp->mcv_reg[i * 2] = tmpreg[0];
 157                         mcp->mcv_reg[i * 2 + 1] = tmpreg[1];
 158                 }
 159                 mcp->mcv_fpscr = VFP_FPSCR_FROM_SRCR(pcb->pcb_fpustate.vfp_fpcr,
 160                     pcb->pcb_fpustate.vfp_fpsr);
 161         }
 162 }
 163
 164 void
 165 set_fpcontext32(struct thread *td, mcontext32_vfp_t *mcp)
 166 {
 167         struct pcb *pcb;
 168         int i;
 169
 170         critical_enter();
 171         pcb = td->td_pcb;
 172         if (td == curthread)
 173                 vfp_discard(td);
 174         for (i = 0; i < 16; i++) {
 175                 uint64_t *tmpreg = (uint64_t *)&pcb->pcb_fpustate.vfp_regs[i];
 176
 177                 tmpreg[0] = mcp->mcv_reg[i * 2];
 178                 tmpreg[1] = mcp->mcv_reg[i * 2 + 1];
 179         }
 180         pcb->pcb_fpustate.vfp_fpsr = VFP_FPSR_FROM_FPSCR(mcp->mcv_fpscr);
 181         pcb->pcb_fpustate.vfp_fpcr = VFP_FPSR_FROM_FPSCR(mcp->mcv_fpscr);
 182         critical_exit();
 183 }
 184 #endif
 185
 186 static void
 187 get_mcontext32(struct thread *td, mcontext32_t *mcp, int flags)
 188 {
 189         struct trapframe *tf;
 190         int i;
 191
 192         tf = td->td_frame;
 193
 194         if ((flags & GET_MC_CLEAR_RET) != 0) {
 195                 mcp->mc_gregset[0] = 0;
 196                 mcp->mc_gregset[16] = tf->tf_spsr & ~PSR_C;
 197         } else {
 198                 mcp->mc_gregset[0] = tf->tf_x[0];
 199                 mcp->mc_gregset[16] = tf->tf_spsr;
 200         }
 201         for (i = 1; i < 15; i++)
 202                 mcp->mc_gregset[i] = tf->tf_x[i];
 203         mcp->mc_gregset[15] = tf->tf_elr;
 204
 205         mcp->mc_vfp_size = 0;
 206         mcp->mc_vfp_ptr = 0;
 207
 208         memset(mcp->mc_spare, 0, sizeof(mcp->mc_spare));
 209 }
 210
 211 static int
 212 set_mcontext32(struct thread *td, mcontext32_t *mcp)
 213 {
 214         struct trapframe *tf;
 215         mcontext32_vfp_t mc_vfp;
 216         uint32_t spsr;
 217         int i;
 218
 219         tf = td->td_frame;
 220
 221         spsr = mcp->mc_gregset[16];
 222         /*
 223          * There is no PSR_SS in the 32-bit kernel so ignore it if it's set
 224          * as we will set it later if needed.
 225          */
 226         if ((spsr & ~(PSR_SETTABLE_32 | PSR_SS)) !=
 227             (tf->tf_spsr & ~(PSR_SETTABLE_32 | PSR_SS)))
 228                 return (EINVAL);
 229
 230         spsr &= PSR_SETTABLE_32;
 231         spsr |= tf->tf_spsr & ~PSR_SETTABLE_32;
 232
 233         if ((td->td_dbgflags & TDB_STEP) != 0) {
 234                 spsr |= PSR_SS;
 235                 td->td_pcb->pcb_flags |= PCB_SINGLE_STEP;
 236                 WRITE_SPECIALREG(mdscr_el1,
 237                     READ_SPECIALREG(mdscr_el1) | MDSCR_SS);
 238         }
 239
 240         for (i = 0; i < 15; i++)
 241                 tf->tf_x[i] = mcp->mc_gregset[i];
 242         tf->tf_elr = mcp->mc_gregset[15];
 243         tf->tf_spsr = spsr;
 244 #ifdef VFP
 245         if (mcp->mc_vfp_size == sizeof(mc_vfp) && mcp->mc_vfp_ptr != 0) {
 246                 if (copyin((void *)(uintptr_t)mcp->mc_vfp_ptr, &mc_vfp,
 247                                         sizeof(mc_vfp)) != 0)
 248                         return (EFAULT);
 249                 set_fpcontext32(td, &mc_vfp);
 250         }
 251 #endif
 252
 253         return (0);
 254 }
 255
 256 #define UC_COPY_SIZE    offsetof(ucontext32_t, uc_link)
 257
 258 int
 259 freebsd32_getcontext(struct thread *td, struct freebsd32_getcontext_args *uap)
 260 {
 261         ucontext32_t uc;
 262         int ret;
 263
 264         if (uap->ucp == NULL)
 265                 ret = EINVAL;
 266         else {
 267                 memset(&uc, 0, sizeof(uc));
 268                 get_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext, GET_MC_CLEAR_RET);
 269                 PROC_LOCK(td->td_proc);
 270                 uc.uc_sigmask = td->td_sigmask;
 271                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 272                 ret = copyout(&uc, uap->ucp, UC_COPY_SIZE);
 273         }
 274         return (ret);
 275 }
 276
 277 int
 278 freebsd32_setcontext(struct thread *td, struct freebsd32_setcontext_args *uap)
 279 {
 280         ucontext32_t uc;
 281         int ret;
 282
 283         if (uap->ucp == NULL)
 284                 ret = EINVAL;
 285         else {
 286                 ret = copyin(uap->ucp, &uc, UC_COPY_SIZE);
 287                 if (ret == 0) {
 288                         ret = set_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext);
 289                         if (ret == 0)
 290                                 kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &uc.uc_sigmask,
 291                                                 NULL, 0);
 292                 }
 293         }
 294         return (ret);
 295 }
 296
 297 int
 298 freebsd32_sigreturn(struct thread *td, struct freebsd32_sigreturn_args *uap)
 299 {
 300         ucontext32_t uc;
 301         int error;
 302
 303         if (uap == NULL)
 304                 return (EFAULT);
 305         if (copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc)))
 306                 return (EFAULT);
 307         error = set_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext);
 308         if (error != 0)
 309                 return (0);
 310
 311         /* Restore signal mask. */
 312         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &uc.uc_sigmask, NULL, 0);
 313
 314         return (EJUSTRETURN);
 315
 316 }
 317
 318 int
 319 freebsd32_swapcontext(struct thread *td, struct freebsd32_swapcontext_args *uap)
 320 {
 321         ucontext32_t uc;
 322         int ret;
 323
 324         if (uap->oucp == NULL || uap->ucp == NULL)
 325                 ret = EINVAL;
 326         else {
 327                 bzero(&uc, sizeof(uc));
 328                 get_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext, GET_MC_CLEAR_RET);
 329                 PROC_LOCK(td->td_proc);
 330                 uc.uc_sigmask = td->td_sigmask;
 331                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 332                 ret = copyout(&uc, uap->oucp, UC32_COPY_SIZE);
 333                 if (ret == 0) {
 334                         ret = copyin(uap->ucp, &uc, UC32_COPY_SIZE);
 335                         if (ret == 0) {
 336                                 ret = set_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext);
 337                                 kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK,
 338                                                 &uc.uc_sigmask, NULL, 0);
 339                         }
 340                 }
 341         }
 342         return (ret);
 343 }
 344
 345 void
 346 freebsd32_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 347 {
 348         struct thread *td;
 349         struct proc *p;
 350         struct trapframe *tf;
 351         struct sigframe32 *fp, frame;
 352         struct sigacts *psp;
 353         struct siginfo32 siginfo;
 354         struct sysentvec *sysent;
 355         int onstack;
 356         int sig;
 357
 358         siginfo_to_siginfo32(&ksi->ksi_info, &siginfo);
 359         td = curthread;
 360         p = td->td_proc;
 361         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 362         sig = ksi->ksi_signo;
 363         psp = p->p_sigacts;
 364         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 365         tf = td->td_frame;
 366         onstack = sigonstack(tf->tf_x[13]);
 367
 368         CTR4(KTR_SIG, "sendsig: td=%p (%s) catcher=%p sig=%d", td, p->p_comm,
 369             catcher, sig);
 370
 371         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 372         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !(onstack) &&
 373             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 374                 fp = (struct sigframe32 *)((uintptr_t)td->td_sigstk.ss_sp +
 375                     td->td_sigstk.ss_size);
 376 #if defined(COMPAT_43)
 377                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 378 #endif
 379         } else
 380                 fp = (struct sigframe32 *)td->td_frame->tf_x[13];
 381
 382         /* make room on the stack */
 383         fp--;
 384
 385         /* make the stack aligned */
 386         fp = (struct sigframe32 *)((unsigned long)(fp) &~ (8 - 1));
 387         /* Populate the siginfo frame. */
 388         get_mcontext32(td, &frame.sf_uc.uc_mcontext, 0);
 389 #ifdef VFP
 390         get_fpcontext32(td, &frame.sf_vfp);
 391         frame.sf_uc.uc_mcontext.mc_vfp_size = sizeof(fp->sf_vfp);
 392         frame.sf_uc.uc_mcontext.mc_vfp_ptr = (uint32_t)(uintptr_t)&fp->sf_vfp;
 393 #else
 394         frame.sf_uc.uc_mcontext.mc_vfp_size = 0;
 395         frame.sf_uc.uc_mcontext.mc_vfp_ptr = (uint32_t)NULL;
 396 #endif
 397         frame.sf_si = siginfo;
 398         frame.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 399         frame.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK )
 400             ? ((onstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 401         frame.sf_uc.uc_stack.ss_sp = (uintptr_t)td->td_sigstk.ss_sp;
 402         frame.sf_uc.uc_stack.ss_size = td->td_sigstk.ss_size;
 403
 404         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 405         PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 406
 407         /* Copy the sigframe out to the user's stack. */
 408         if (copyout(&frame, fp, sizeof(*fp)) != 0) {
 409                 /* Process has trashed its stack. Kill it. */
 410                 CTR2(KTR_SIG, "sendsig: sigexit td=%p fp=%p", td, fp);
 411                 PROC_LOCK(p);
 412                 sigexit(td, SIGILL);
 413         }
 414
 415         /*
 416          * Build context to run handler in.  We invoke the handler
 417          * directly, only returning via the trampoline.  Note the
 418          * trampoline version numbers are coordinated with machine-
 419          * dependent code in libc.
 420          */
 421
 422         tf->tf_x[0] = sig;
 423         tf->tf_x[1] = (register_t)&fp->sf_si;
 424         tf->tf_x[2] = (register_t)&fp->sf_uc;
 425
 426         /* the trampoline uses r5 as the uc address */
 427         tf->tf_x[5] = (register_t)&fp->sf_uc;
 428         tf->tf_elr = (register_t)catcher;
 429         tf->tf_x[13] = (register_t)fp;
 430         sysent = p->p_sysent;
 431         if (PROC_HAS_SHP(p))
 432                 tf->tf_x[14] = (register_t)PROC_SIGCODE(p);
 433         else
 434                 tf->tf_x[14] = (register_t)(PROC_PS_STRINGS(p) -
 435                     *(sysent->sv_szsigcode));
 436         /* Set the mode to enter in the signal handler */
 437         if ((register_t)catcher & 1)
 438                 tf->tf_spsr |= PSR_T;
 439         else
 440                 tf->tf_spsr &= ~PSR_T;
 441
 442         /* Clear the single step flag while in the signal handler */
 443         if ((td->td_pcb->pcb_flags & PCB_SINGLE_STEP) != 0) {
 444                 td->td_pcb->pcb_flags &= ~PCB_SINGLE_STEP;
 445                 WRITE_SPECIALREG(mdscr_el1,
 446                     READ_SPECIALREG(mdscr_el1) & ~MDSCR_SS);
 447                 isb();
 448         }
 449
 450         CTR3(KTR_SIG, "sendsig: return td=%p pc=%#x sp=%#x", td, tf->tf_x[14],
 451             tf->tf_x[13]);
 452
 453         PROC_LOCK(p);
 454         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 455
 456 }
 457
 458 #ifdef COMPAT_43
 459 /*
 460  * Mirror the osigreturn definition in kern_sig.c for !i386 platforms. This
 461  * mirrors what's connected to the FreeBSD/arm syscall.
 462  */
 463 int
 464 ofreebsd32_sigreturn(struct thread *td, struct ofreebsd32_sigreturn_args *uap)
 465 {
 466
 467         return (nosys(td, (struct nosys_args *)uap));
 468 }
 469 #endif