sys/arm64/arm64/undefined.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2017 Andrew Turner
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * This software was developed by SRI International and the University of
   6  * Cambridge Computer Laboratory under DARPA/AFRL contract FA8750-10-C-0237
   7  * ("CTSRD"), as part of the DARPA CRASH research programme.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  *
  18  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  19  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  20  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  21  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  22  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  23  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  24  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  25  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  26  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  27  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  28  * SUCH DAMAGE.
  29  */
  30
  31 #include <sys/cdefs.h>
  32 __FBSDID("$FreeBSD$");
  33
  34 #include <sys/param.h>
  35 #include <sys/systm.h>
  36 #include <sys/kernel.h>
  37 #include <sys/malloc.h>
  38 #include <sys/queue.h>
  39
  40 #include <machine/frame.h>
  41 #include <machine/undefined.h>
  42
  43 MALLOC_DEFINE(M_UNDEF, "undefhandler", "Undefined instruction handler data");
  44
  45 struct undef_handler {
  46         LIST_ENTRY(undef_handler) uh_link;
  47         undef_handler_t         uh_handler;
  48 };
  49
  50 /*
  51  * Create two undefined instruction handler lists, one for userspace, one for
  52  * the kernel. This allows us to handle instructions that will trap
  53  */
  54 LIST_HEAD(, undef_handler) undef_handlers[2];
  55
  56 /*
  57  * Work around a bug in QEMU prior to 2.5.1 where reading unknown ID
  58  * registers would raise an exception when they should return 0.
  59  */
  60 static int
  61 id_aa64mmfr2_handler(vm_offset_t va, uint32_t insn, struct trapframe *frame,
  62     uint32_t esr)
  63 {
  64         int reg;
  65
  66 #define MRS_MASK                        0xfff00000
  67 #define MRS_VALUE                       0xd5300000
  68 #define MRS_REGISTER(insn)              ((insn) & 0x1f)
  69 #define  MRS_ID_AA64MMFR2_EL0_MASK      (MRS_MASK | 0x000fffe0)
  70 #define  MRS_ID_AA64MMFR2_EL0_VALUE     (MRS_VALUE | 0x00080740)
  71
  72         /* mrs xn, id_aa64mfr2_el1 */
  73         if ((insn & MRS_ID_AA64MMFR2_EL0_MASK) == MRS_ID_AA64MMFR2_EL0_VALUE) {
  74                 reg = MRS_REGISTER(insn);
  75
  76                 frame->tf_elr += INSN_SIZE;
  77                 if (reg < nitems(frame->tf_x)) {
  78                         frame->tf_x[reg] = 0;
  79                 } else if (reg == 30) {
  80                         frame->tf_lr = 0;
  81                 }
  82                 /* If reg is 32 then write to xzr, i.e. do nothing */
  83
  84                 return (1);
  85         }
  86         return (0);
  87 }
  88
  89 void
  90 undef_init(void)
  91 {
  92
  93         LIST_INIT(&undef_handlers[0]);
  94         LIST_INIT(&undef_handlers[1]);
  95
  96         install_undef_handler(false, id_aa64mmfr2_handler);
  97 }
  98
  99 void *
 100 install_undef_handler(bool user, undef_handler_t func)
 101 {
 102         struct undef_handler *uh;
 103
 104         uh = malloc(sizeof(*uh), M_UNDEF, M_WAITOK);
 105         uh->uh_handler = func;
 106         LIST_INSERT_HEAD(&undef_handlers[user ? 0 : 1], uh, uh_link);
 107
 108         return (uh);
 109 }
 110
 111 void
 112 remove_undef_handler(void *handle)
 113 {
 114         struct undef_handler *uh;
 115
 116         uh = handle;
 117         LIST_REMOVE(uh, uh_link);
 118         free(handle, M_UNDEF);
 119 }
 120
 121 int
 122 undef_insn(u_int el, struct trapframe *frame)
 123 {
 124         struct undef_handler *uh;
 125         uint32_t insn;
 126         int ret;
 127
 128         KASSERT(el < 2, ("Invalid exception level %u", el));
 129
 130         if (el == 0) {
 131                 ret = fueword32((uint32_t *)frame->tf_elr, &insn);
 132                 if (ret != 0)
 133                         panic("Unable to read userspace faulting instruction");
 134         } else {
 135                 insn = *(uint32_t *)frame->tf_elr;
 136         }
 137
 138         LIST_FOREACH(uh, &undef_handlers[el], uh_link) {
 139                 ret = uh->uh_handler(frame->tf_elr, insn, frame, frame->tf_esr);
 140                 if (ret)
 141                         return (1);
 142         }
 143
 144         return (0);
 145 }