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