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