sys/cddl/dev/dtrace/riscv/dtrace_subr.c

   1 /*
   2  * CDDL HEADER START
   3  *
   4  * The contents of this file are subject to the terms of the
   5  * Common Development and Distribution License, Version 1.0 only
   6  * (the "License").  You may not use this file except in compliance
   7  * with the License.
   8  *
   9  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
  10  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
  11  * See the License for the specific language governing permissions
  12  * and limitations under the License.
  13  *
  14  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
  15  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
  16  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
  17  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
  18  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
  19  *
  20  * CDDL HEADER END
  21  *
  22  * Portions Copyright 2016-2018 Ruslan Bukin <br@bsdpad.com>
  23  *
  24  * $FreeBSD$
  25  *
  26  */
  27 /*
  28  * Copyright 2005 Sun Microsystems, Inc.  All rights reserved.
  29  * Use is subject to license terms.
  30  */
  31
  32 #include <sys/cdefs.h>
  33 __FBSDID("$FreeBSD$");
  34
  35 #include <sys/param.h>
  36 #include <sys/systm.h>
  37 #include <sys/types.h>
  38 #include <sys/kernel.h>
  39 #include <sys/malloc.h>
  40 #include <sys/kmem.h>
  41 #include <sys/smp.h>
  42 #include <sys/dtrace_impl.h>
  43 #include <sys/dtrace_bsd.h>
  44 #include <machine/vmparam.h>
  45 #include <machine/encoding.h>
  46 #include <machine/riscvreg.h>
  47 #include <machine/clock.h>
  48 #include <machine/frame.h>
  49 #include <machine/trap.h>
  50 #include <vm/pmap.h>
  51
  52 extern dtrace_id_t      dtrace_probeid_error;
  53 extern int (*dtrace_invop_jump_addr)(struct trapframe *);
  54 extern void dtrace_getnanotime(struct timespec *tsp);
  55
  56 int dtrace_invop(uintptr_t, struct trapframe *);
  57 void dtrace_invop_init(void);
  58 void dtrace_invop_uninit(void);
  59
  60 typedef struct dtrace_invop_hdlr {
  61         int (*dtih_func)(uintptr_t, struct trapframe *, uintptr_t);
  62         struct dtrace_invop_hdlr *dtih_next;
  63 } dtrace_invop_hdlr_t;
  64
  65 dtrace_invop_hdlr_t *dtrace_invop_hdlr;
  66
  67 int
  68 dtrace_invop(uintptr_t addr, struct trapframe *frame)
  69 {
  70         dtrace_invop_hdlr_t *hdlr;
  71         int rval;
  72
  73         for (hdlr = dtrace_invop_hdlr; hdlr != NULL; hdlr = hdlr->dtih_next)
  74                 if ((rval = hdlr->dtih_func(addr, frame, 0)) != 0)
  75                         return (rval);
  76
  77         return (0);
  78 }
  79
  80 void
  81 dtrace_invop_add(int (*func)(uintptr_t, struct trapframe *, uintptr_t))
  82 {
  83         dtrace_invop_hdlr_t *hdlr;
  84
  85         hdlr = kmem_alloc(sizeof (dtrace_invop_hdlr_t), KM_SLEEP);
  86         hdlr->dtih_func = func;
  87         hdlr->dtih_next = dtrace_invop_hdlr;
  88         dtrace_invop_hdlr = hdlr;
  89 }
  90
  91 void
  92 dtrace_invop_remove(int (*func)(uintptr_t, struct trapframe *, uintptr_t))
  93 {
  94         dtrace_invop_hdlr_t *hdlr, *prev;
  95
  96         hdlr = dtrace_invop_hdlr;
  97         prev = NULL;
  98
  99         for (;;) {
 100                 if (hdlr == NULL)
 101                         panic("attempt to remove non-existent invop handler");
 102
 103                 if (hdlr->dtih_func == func)
 104                         break;
 105
 106                 prev = hdlr;
 107                 hdlr = hdlr->dtih_next;
 108         }
 109
 110         if (prev == NULL) {
 111                 ASSERT(dtrace_invop_hdlr == hdlr);
 112                 dtrace_invop_hdlr = hdlr->dtih_next;
 113         } else {
 114                 ASSERT(dtrace_invop_hdlr != hdlr);
 115                 prev->dtih_next = hdlr->dtih_next;
 116         }
 117
 118         kmem_free(hdlr, 0);
 119 }
 120
 121 /*ARGSUSED*/
 122 void
 123 dtrace_toxic_ranges(void (*func)(uintptr_t base, uintptr_t limit))
 124 {
 125
 126         (*func)(0, (uintptr_t)VM_MIN_KERNEL_ADDRESS);
 127 }
 128
 129 void
 130 dtrace_xcall(processorid_t cpu, dtrace_xcall_t func, void *arg)
 131 {
 132         cpuset_t cpus;
 133
 134         if (cpu == DTRACE_CPUALL)
 135                 cpus = all_cpus;
 136         else
 137                 CPU_SETOF(cpu, &cpus);
 138
 139         smp_rendezvous_cpus(cpus, smp_no_rendezvous_barrier, func,
 140             smp_no_rendezvous_barrier, arg);
 141 }
 142
 143 static void
 144 dtrace_sync_func(void)
 145 {
 146
 147 }
 148
 149 void
 150 dtrace_sync(void)
 151 {
 152
 153         dtrace_xcall(DTRACE_CPUALL, (dtrace_xcall_t)dtrace_sync_func, NULL);
 154 }
 155
 156 /*
 157  * DTrace needs a high resolution time function which can
 158  * be called from a probe context and guaranteed not to have
 159  * instrumented with probes itself.
 160  *
 161  * Returns nanoseconds since boot.
 162  */
 163 uint64_t
 164 dtrace_gethrtime()
 165 {
 166         struct timespec curtime;
 167
 168         nanouptime(&curtime);
 169
 170         return (curtime.tv_sec * 1000000000UL + curtime.tv_nsec);
 171
 172 }
 173
 174 uint64_t
 175 dtrace_gethrestime(void)
 176 {
 177         struct timespec current_time;
 178
 179         dtrace_getnanotime(&current_time);
 180
 181         return (current_time.tv_sec * 1000000000UL + current_time.tv_nsec);
 182 }
 183
 184 /* Function to handle DTrace traps during probes. See riscv/riscv/trap.c */
 185 int
 186 dtrace_trap(struct trapframe *frame, u_int type)
 187 {
 188         /*
 189          * A trap can occur while DTrace executes a probe. Before
 190          * executing the probe, DTrace blocks re-scheduling and sets
 191          * a flag in its per-cpu flags to indicate that it doesn't
 192          * want to fault. On returning from the probe, the no-fault
 193          * flag is cleared and finally re-scheduling is enabled.
 194          *
 195          * Check if DTrace has enabled 'no-fault' mode:
 196          *
 197          */
 198
 199         if ((cpu_core[curcpu].cpuc_dtrace_flags & CPU_DTRACE_NOFAULT) != 0) {
 200                 /*
 201                  * There are only a couple of trap types that are expected.
 202                  * All the rest will be handled in the usual way.
 203                  */
 204                 switch (type) {
 205                 case EXCP_FAULT_LOAD:
 206                 case EXCP_FAULT_STORE:
 207                 case EXCP_FAULT_FETCH:
 208                         /* Flag a bad address. */
 209                         cpu_core[curcpu].cpuc_dtrace_flags |= CPU_DTRACE_BADADDR;
 210                         cpu_core[curcpu].cpuc_dtrace_illval = 0;
 211
 212                         /*
 213                          * Offset the instruction pointer to the instruction
 214                          * following the one causing the fault.
 215                          */
 216                         frame->tf_sepc += 4;
 217
 218                         return (1);
 219                 default:
 220                         /* Handle all other traps in the usual way. */
 221                         break;
 222                 }
 223         }
 224
 225         /* Handle the trap in the usual way. */
 226         return (0);
 227 }
 228
 229 void
 230 dtrace_probe_error(dtrace_state_t *state, dtrace_epid_t epid, int which,
 231     int fault, int fltoffs, uintptr_t illval)
 232 {
 233
 234         dtrace_probe(dtrace_probeid_error, (uint64_t)(uintptr_t)state,
 235             (uintptr_t)epid,
 236             (uintptr_t)which, (uintptr_t)fault, (uintptr_t)fltoffs);
 237 }
 238
 239 static int
 240 match_opcode(uint32_t insn, int match, int mask)
 241 {
 242
 243         if (((insn ^ match) & mask) == 0)
 244                 return (1);
 245
 246         return (0);
 247 }
 248
 249 static int
 250 dtrace_invop_start(struct trapframe *frame)
 251 {
 252         register_t *sp;
 253         uint32_t uimm;
 254         uint32_t imm;
 255         int invop;
 256
 257         invop = dtrace_invop(frame->tf_sepc, frame);
 258         if (invop == 0)
 259                 return (-1);
 260
 261         if (match_opcode(invop, (MATCH_SD | RS2_RA | RS1_SP),
 262             (MASK_SD | RS2_MASK | RS1_MASK))) {
 263                 /* Non-compressed store of ra to sp */
 264                 imm = (invop >> 7) & 0x1f;
 265                 imm |= ((invop >> 25) & 0x7f) << 5;
 266                 sp = (register_t *)((uint8_t *)frame->tf_sp + imm);
 267                 *sp = frame->tf_ra;
 268                 frame->tf_sepc += INSN_SIZE;
 269                 return (0);
 270         }
 271
 272         if (match_opcode(invop, (MATCH_JALR | (X_RA << RS1_SHIFT)),
 273             (MASK_JALR | RD_MASK | RS1_MASK | IMM_MASK))) {
 274                 /* Non-compressed ret */
 275                 frame->tf_sepc = frame->tf_ra;
 276                 return (0);
 277         }
 278
 279         if (match_opcode(invop, (MATCH_C_SDSP | RS2_C_RA),
 280             (MASK_C_SDSP | RS2_C_MASK))) {
 281                 /* 'C'-compressed store of ra to sp */
 282                 uimm = ((invop >> 10) & 0x7) << 3;
 283                 uimm |= ((invop >> 7) & 0x7) << 6;
 284                 sp = (register_t *)((uint8_t *)frame->tf_sp + uimm);
 285                 *sp = frame->tf_ra;
 286                 frame->tf_sepc += INSN_C_SIZE;
 287                 return (0);
 288         }
 289
 290         if (match_opcode(invop, (MATCH_C_JR | (X_RA << RD_SHIFT)),
 291             (MASK_C_JR | RD_MASK))) {
 292                 /* 'C'-compressed ret */
 293                 frame->tf_sepc = frame->tf_ra;
 294                 return (0);
 295         }
 296
 297 #ifdef INVARIANTS
 298         panic("Instruction %x doesn't match any opcode.", invop);
 299 #endif
 300
 301         return (-1);
 302 }
 303
 304 void
 305 dtrace_invop_init(void)
 306 {
 307
 308         dtrace_invop_jump_addr = dtrace_invop_start;
 309 }
 310
 311 void
 312 dtrace_invop_uninit(void)
 313 {
 314
 315         dtrace_invop_jump_addr = 0;
 316 }