sys/mips/mips/freebsd32_machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2012 Juli Mallett <jmallett@FreeBSD.org>
   3  * All rights reserved.
   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  * $FreeBSD$
  27  */
  28
  29 /*
  30  * Based on nwhitehorn's COMPAT_FREEBSD32 support code for PowerPC64.
  31  */
  32
  33 #include "opt_compat.h"
  34
  35 #define __ELF_WORD_SIZE 32
  36
  37 #include <sys/types.h>
  38 #include <sys/param.h>
  39 #include <sys/kernel.h>
  40 #include <sys/systm.h>
  41 #include <sys/sysent.h>
  42 #include <sys/exec.h>
  43 #include <sys/imgact.h>
  44 #include <sys/malloc.h>
  45 #include <sys/proc.h>
  46 #include <sys/namei.h>
  47 #include <sys/fcntl.h>
  48 #include <sys/sysent.h>
  49 #include <sys/imgact_elf.h>
  50 #include <sys/syscall.h>
  51 #include <sys/syscallsubr.h>
  52 #include <sys/sysproto.h>
  53 #include <sys/signalvar.h>
  54 #include <sys/vnode.h>
  55 #include <sys/linker.h>
  56
  57 #include <vm/vm.h>
  58 #include <vm/vm_param.h>
  59
  60 #include <machine/md_var.h>
  61 #include <machine/reg.h>
  62 #include <machine/sigframe.h>
  63 #include <machine/sysarch.h>
  64
  65 #include <compat/freebsd32/freebsd32_signal.h>
  66 #include <compat/freebsd32/freebsd32_util.h>
  67 #include <compat/freebsd32/freebsd32_proto.h>
  68
  69 static void freebsd32_exec_setregs(struct thread *, struct image_params *, u_long);
  70 static int get_mcontext32(struct thread *, mcontext32_t *, int);
  71 static int set_mcontext32(struct thread *, mcontext32_t *);
  72 static void freebsd32_sendsig(sig_t, ksiginfo_t *, sigset_t *);
  73
  74 extern const char *freebsd32_syscallnames[];
  75
  76 struct sysentvec elf32_freebsd_sysvec = {
  77         .sv_size        = SYS_MAXSYSCALL,
  78         .sv_table       = freebsd32_sysent,
  79         .sv_mask        = 0,
  80         .sv_sigsize     = 0,
  81         .sv_sigtbl      = NULL,
  82         .sv_errsize     = 0,
  83         .sv_errtbl      = NULL,
  84         .sv_transtrap   = NULL,
  85         .sv_fixup       = __elfN(freebsd_fixup),
  86         .sv_sendsig     = freebsd32_sendsig,
  87         .sv_sigcode     = sigcode32,
  88         .sv_szsigcode   = &szsigcode32,
  89         .sv_prepsyscall = NULL,
  90         .sv_name        = "FreeBSD ELF32",
  91         .sv_coredump    = __elfN(coredump),
  92         .sv_imgact_try  = NULL,
  93         .sv_minsigstksz = MINSIGSTKSZ,
  94         .sv_pagesize    = PAGE_SIZE,
  95         .sv_minuser     = VM_MIN_ADDRESS,
  96         .sv_maxuser     = ((vm_offset_t)0x80000000),
  97         .sv_usrstack    = FREEBSD32_USRSTACK,
  98         .sv_psstrings   = FREEBSD32_PS_STRINGS,
  99         .sv_stackprot   = VM_PROT_ALL,
 100         .sv_copyout_strings = freebsd32_copyout_strings,
 101         .sv_setregs     = freebsd32_exec_setregs,
 102         .sv_fixlimit    = NULL,
 103         .sv_maxssiz     = NULL,
 104         .sv_flags       = SV_ABI_FREEBSD | SV_ILP32,
 105         .sv_set_syscall_retval = cpu_set_syscall_retval,
 106         .sv_fetch_syscall_args = cpu_fetch_syscall_args,
 107         .sv_syscallnames = freebsd32_syscallnames,
 108         .sv_schedtail   = NULL,
 109         .sv_thread_detach = NULL,
 110 };
 111 INIT_SYSENTVEC(elf32_sysvec, &elf32_freebsd_sysvec);
 112
 113 static Elf32_Brandinfo freebsd_brand_info = {
 114         .brand          = ELFOSABI_FREEBSD,
 115         .machine        = EM_MIPS,
 116         .compat_3_brand = "FreeBSD",
 117         .emul_path      = NULL,
 118         .interp_path    = "/libexec/ld-elf.so.1",
 119         .sysvec         = &elf32_freebsd_sysvec,
 120         .interp_newpath = "/libexec/ld-elf32.so.1",
 121         .flags          = 0
 122 };
 123
 124 SYSINIT(elf32, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_FIRST,
 125     (sysinit_cfunc_t) elf32_insert_brand_entry,
 126     &freebsd_brand_info);
 127
 128 static void
 129 freebsd32_exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
 130 {
 131         exec_setregs(td, imgp, stack);
 132
 133         /*
 134          * See comment in exec_setregs about running 32-bit binaries with 64-bit
 135          * registers.
 136          */
 137         td->td_frame->sp -= 65536;
 138
 139         /*
 140          * Clear extended address space bit for userland.
 141          */
 142         td->td_frame->sr &= ~MIPS_SR_UX;
 143 }
 144
 145 int
 146 set_regs32(struct thread *td, struct reg32 *regs)
 147 {
 148         struct reg r;
 149         unsigned i;
 150
 151         for (i = 0; i < NUMSAVEREGS; i++)
 152                 r.r_regs[i] = regs->r_regs[i];
 153
 154         return (set_regs(td, &r));
 155 }
 156
 157 int
 158 fill_regs32(struct thread *td, struct reg32 *regs)
 159 {
 160         struct reg r;
 161         unsigned i;
 162         int error;
 163
 164         error = fill_regs(td, &r);
 165         if (error != 0)
 166                 return (error);
 167
 168         for (i = 0; i < NUMSAVEREGS; i++)
 169                 regs->r_regs[i] = r.r_regs[i];
 170
 171         return (0);
 172 }
 173
 174 int
 175 set_fpregs32(struct thread *td, struct fpreg32 *fpregs)
 176 {
 177         struct fpreg fp;
 178         unsigned i;
 179
 180         for (i = 0; i < NUMFPREGS; i++)
 181                 fp.r_regs[i] = fpregs->r_regs[i];
 182
 183         return (set_fpregs(td, &fp));
 184 }
 185
 186 int
 187 fill_fpregs32(struct thread *td, struct fpreg32 *fpregs)
 188 {
 189         struct fpreg fp;
 190         unsigned i;
 191         int error;
 192
 193         error = fill_fpregs(td, &fp);
 194         if (error != 0)
 195                 return (error);
 196
 197         for (i = 0; i < NUMFPREGS; i++)
 198                 fpregs->r_regs[i] = fp.r_regs[i];
 199
 200         return (0);
 201 }
 202
 203 static int
 204 get_mcontext32(struct thread *td, mcontext32_t *mcp, int flags)
 205 {
 206         mcontext_t mcp64;
 207         unsigned i;
 208         int error;
 209
 210         error = get_mcontext(td, &mcp64, flags);
 211         if (error != 0)
 212                 return (error);
 213
 214         mcp->mc_onstack = mcp64.mc_onstack;
 215         mcp->mc_pc = mcp64.mc_pc;
 216         for (i = 0; i < 32; i++)
 217                 mcp->mc_regs[i] = mcp64.mc_regs[i];
 218         mcp->sr = mcp64.sr;
 219         mcp->mullo = mcp64.mullo;
 220         mcp->mulhi = mcp64.mulhi;
 221         mcp->mc_fpused = mcp64.mc_fpused;
 222         for (i = 0; i < 33; i++)
 223                 mcp->mc_fpregs[i] = mcp64.mc_fpregs[i];
 224         mcp->mc_fpc_eir = mcp64.mc_fpc_eir;
 225         mcp->mc_tls = (int32_t)(intptr_t)mcp64.mc_tls;
 226
 227         return (0);
 228 }
 229
 230 static int
 231 set_mcontext32(struct thread *td, mcontext32_t *mcp)
 232 {
 233         mcontext_t mcp64;
 234         unsigned i;
 235
 236         mcp64.mc_onstack = mcp->mc_onstack;
 237         mcp64.mc_pc = mcp->mc_pc;
 238         for (i = 0; i < 32; i++)
 239                 mcp64.mc_regs[i] = mcp->mc_regs[i];
 240         mcp64.sr = mcp->sr;
 241         mcp64.mullo = mcp->mullo;
 242         mcp64.mulhi = mcp->mulhi;
 243         mcp64.mc_fpused = mcp->mc_fpused;
 244         for (i = 0; i < 33; i++)
 245                 mcp64.mc_fpregs[i] = mcp->mc_fpregs[i];
 246         mcp64.mc_fpc_eir = mcp->mc_fpc_eir;
 247         mcp64.mc_tls = (void *)(intptr_t)mcp->mc_tls;
 248
 249         return (set_mcontext(td, &mcp64));
 250 }
 251
 252 int
 253 freebsd32_sigreturn(struct thread *td, struct freebsd32_sigreturn_args *uap)
 254 {
 255         ucontext32_t uc;
 256         int error;
 257
 258         CTR2(KTR_SIG, "sigreturn: td=%p ucp=%p", td, uap->sigcntxp);
 259
 260         if (copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc)) != 0) {
 261                 CTR1(KTR_SIG, "sigreturn: efault td=%p", td);
 262                 return (EFAULT);
 263         }
 264
 265         error = set_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext);
 266         if (error != 0)
 267                 return (error);
 268
 269         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &uc.uc_sigmask, NULL, 0);
 270
 271 #if 0
 272         CTR3(KTR_SIG, "sigreturn: return td=%p pc=%#x sp=%#x",
 273              td, uc.uc_mcontext.mc_srr0, uc.uc_mcontext.mc_gpr[1]);
 274 #endif
 275
 276         return (EJUSTRETURN);
 277 }
 278
 279 /*
 280  * The first two fields of a ucontext_t are the signal mask and the machine
 281  * context.  The next field is uc_link; we want to avoid destroying the link
 282  * when copying out contexts.
 283  */
 284 #define UC32_COPY_SIZE  offsetof(ucontext32_t, uc_link)
 285
 286 int
 287 freebsd32_getcontext(struct thread *td, struct freebsd32_getcontext_args *uap)
 288 {
 289         ucontext32_t uc;
 290         int ret;
 291
 292         if (uap->ucp == NULL)
 293                 ret = EINVAL;
 294         else {
 295                 get_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext, GET_MC_CLEAR_RET);
 296                 PROC_LOCK(td->td_proc);
 297                 uc.uc_sigmask = td->td_sigmask;
 298                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 299                 ret = copyout(&uc, uap->ucp, UC32_COPY_SIZE);
 300         }
 301         return (ret);
 302 }
 303
 304 int
 305 freebsd32_setcontext(struct thread *td, struct freebsd32_setcontext_args *uap)
 306 {
 307         ucontext32_t uc;
 308         int ret;
 309
 310         if (uap->ucp == NULL)
 311                 ret = EINVAL;
 312         else {
 313                 ret = copyin(uap->ucp, &uc, UC32_COPY_SIZE);
 314                 if (ret == 0) {
 315                         ret = set_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext);
 316                         if (ret == 0) {
 317                                 kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK,
 318                                     &uc.uc_sigmask, NULL, 0);
 319                         }
 320                 }
 321         }
 322         return (ret == 0 ? EJUSTRETURN : ret);
 323 }
 324
 325 int
 326 freebsd32_swapcontext(struct thread *td, struct freebsd32_swapcontext_args *uap)
 327 {
 328         ucontext32_t uc;
 329         int ret;
 330
 331         if (uap->oucp == NULL || uap->ucp == NULL)
 332                 ret = EINVAL;
 333         else {
 334                 get_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext, GET_MC_CLEAR_RET);
 335                 PROC_LOCK(td->td_proc);
 336                 uc.uc_sigmask = td->td_sigmask;
 337                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 338                 ret = copyout(&uc, uap->oucp, UC32_COPY_SIZE);
 339                 if (ret == 0) {
 340                         ret = copyin(uap->ucp, &uc, UC32_COPY_SIZE);
 341                         if (ret == 0) {
 342                                 ret = set_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext);
 343                                 if (ret == 0) {
 344                                         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK,
 345                                             &uc.uc_sigmask, NULL, 0);
 346                                 }
 347                         }
 348                 }
 349         }
 350         return (ret == 0 ? EJUSTRETURN : ret);
 351 }
 352
 353 #define UCONTEXT_MAGIC  0xACEDBADE
 354
 355 /*
 356  * Send an interrupt to process.
 357  *
 358  * Stack is set up to allow sigcode stored
 359  * at top to call routine, followed by kcall
 360  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 361  * resets the signal mask, the stack, and the
 362  * frame pointer, it returns to the user
 363  * specified pc, psl.
 364  */
 365 static void
 366 freebsd32_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 367 {
 368         struct proc *p;
 369         struct thread *td;
 370         struct fpreg32 fpregs;
 371         struct reg32 regs;
 372         struct sigacts *psp;
 373         struct sigframe32 sf, *sfp;
 374         int sig;
 375         int oonstack;
 376         unsigned i;
 377
 378         td = curthread;
 379         p = td->td_proc;
 380         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 381         sig = ksi->ksi_signo;
 382         psp = p->p_sigacts;
 383         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 384
 385         fill_regs32(td, &regs);
 386         oonstack = sigonstack(td->td_frame->sp);
 387
 388         /* save user context */
 389         bzero(&sf, sizeof sf);
 390         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 391         sf.sf_uc.uc_stack.ss_sp = (int32_t)(intptr_t)td->td_sigstk.ss_sp;
 392         sf.sf_uc.uc_stack.ss_size = td->td_sigstk.ss_size;
 393         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = td->td_sigstk.ss_flags;
 394         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 395         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_pc = regs.r_regs[PC];
 396         sf.sf_uc.uc_mcontext.mullo = regs.r_regs[MULLO];
 397         sf.sf_uc.uc_mcontext.mulhi = regs.r_regs[MULHI];
 398         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_tls = (int32_t)(intptr_t)td->td_md.md_tls;
 399         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_regs[0] = UCONTEXT_MAGIC;  /* magic number */
 400         for (i = 1; i < 32; i++)
 401                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_regs[i] = regs.r_regs[i];
 402         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpused = td->td_md.md_flags & MDTD_FPUSED;
 403         if (sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpused) {
 404                 /* if FPU has current state, save it first */
 405                 if (td == PCPU_GET(fpcurthread))
 406                         MipsSaveCurFPState(td);
 407                 fill_fpregs32(td, &fpregs);
 408                 for (i = 0; i < 33; i++)
 409                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs[i] = fpregs.r_regs[i];
 410         }
 411
 412         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 413         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 414             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 415                 sfp = (struct sigframe32 *)((vm_offset_t)(td->td_sigstk.ss_sp +
 416                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe32))
 417                     & ~(sizeof(__int64_t) - 1));
 418         } else
 419                 sfp = (struct sigframe32 *)((vm_offset_t)(td->td_frame->sp -
 420                     sizeof(struct sigframe32)) & ~(sizeof(__int64_t) - 1));
 421
 422         /* Build the argument list for the signal handler. */
 423         td->td_frame->a0 = sig;
 424         td->td_frame->a2 = (register_t)(intptr_t)&sfp->sf_uc;
 425         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 426                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 427                 td->td_frame->a1 = (register_t)(intptr_t)&sfp->sf_si;
 428                 /* sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher; */
 429
 430                 /* fill siginfo structure */
 431                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 432                 sf.sf_si.si_code = ksi->ksi_code;
 433                 sf.sf_si.si_addr = td->td_frame->badvaddr;
 434         } else {
 435                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 436                 td->td_frame->a1 = ksi->ksi_code;
 437                 td->td_frame->a3 = td->td_frame->badvaddr;
 438                 /* sf.sf_ahu.sf_handler = catcher; */
 439         }
 440
 441         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 442         PROC_UNLOCK(p);
 443
 444         /*
 445          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 446          */
 447         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe32)) != 0) {
 448                 /*
 449                  * Something is wrong with the stack pointer.
 450                  * ...Kill the process.
 451                  */
 452                 PROC_LOCK(p);
 453                 sigexit(td, SIGILL);
 454         }
 455
 456         td->td_frame->pc = (register_t)(intptr_t)catcher;
 457         td->td_frame->t9 = (register_t)(intptr_t)catcher;
 458         td->td_frame->sp = (register_t)(intptr_t)sfp;
 459         /*
 460          * Signal trampoline code is at base of user stack.
 461          */
 462         td->td_frame->ra = (register_t)(intptr_t)FREEBSD32_PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 463         PROC_LOCK(p);
 464         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 465 }
 466
 467 int
 468 freebsd32_sysarch(struct thread *td, struct freebsd32_sysarch_args *uap)
 469 {
 470         int error;
 471         int32_t tlsbase;
 472
 473         switch (uap->op) {
 474         case MIPS_SET_TLS:
 475                 td->td_md.md_tls = (void *)(intptr_t)uap->parms;
 476                 return (0);
 477         case MIPS_GET_TLS:
 478                 tlsbase = (int32_t)(intptr_t)td->td_md.md_tls;
 479                 error = copyout(&tlsbase, uap->parms, sizeof(tlsbase));
 480                 return (error);
 481         default:
 482                 break;
 483         }
 484         return (EINVAL);
 485 }
 486
 487 void
 488 elf32_dump_thread(struct thread *td __unused, void *dst __unused,
 489     size_t *off __unused)
 490 {
 491 }