sys/mips/mips/freebsd32_machdep.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 2012 Juli Mallett <jmallett@FreeBSD.org>
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  17  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  18  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  19  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  20  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  21  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  22  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  23  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  24  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  25  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  26  * SUCH DAMAGE.
  27  *
  28  * $FreeBSD$
  29  */
  30
  31 /*
  32  * Based on nwhitehorn's COMPAT_FREEBSD32 support code for PowerPC64.
  33  */
  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 #include <machine/tls.h>
  65
  66 #include <compat/freebsd32/freebsd32_signal.h>
  67 #include <compat/freebsd32/freebsd32_util.h>
  68 #include <compat/freebsd32/freebsd32_proto.h>
  69
  70 static void freebsd32_exec_setregs(struct thread *, struct image_params *, u_long);
  71 static int get_mcontext32(struct thread *, mcontext32_t *, int);
  72 static int set_mcontext32(struct thread *, mcontext32_t *);
  73 static void freebsd32_sendsig(sig_t, ksiginfo_t *, sigset_t *);
  74
  75 extern const char *freebsd32_syscallnames[];
  76
  77 struct sysentvec elf32_freebsd_sysvec = {
  78         .sv_size        = SYS_MAXSYSCALL,
  79         .sv_table       = freebsd32_sysent,
  80         .sv_mask        = 0,
  81         .sv_errsize     = 0,
  82         .sv_errtbl      = NULL,
  83         .sv_transtrap   = NULL,
  84         .sv_fixup       = __elfN(freebsd_fixup),
  85         .sv_sendsig     = freebsd32_sendsig,
  86         .sv_sigcode     = sigcode32,
  87         .sv_szsigcode   = &szsigcode32,
  88         .sv_name        = "FreeBSD ELF32",
  89         .sv_coredump    = __elfN(coredump),
  90         .sv_imgact_try  = NULL,
  91         .sv_minsigstksz = MINSIGSTKSZ,
  92         .sv_pagesize    = PAGE_SIZE,
  93         .sv_minuser     = VM_MIN_ADDRESS,
  94         .sv_maxuser     = ((vm_offset_t)0x80000000),
  95         .sv_usrstack    = FREEBSD32_USRSTACK,
  96         .sv_psstrings   = FREEBSD32_PS_STRINGS,
  97         .sv_stackprot   = VM_PROT_ALL,
  98         .sv_copyout_strings = freebsd32_copyout_strings,
  99         .sv_setregs     = freebsd32_exec_setregs,
 100         .sv_fixlimit    = NULL,
 101         .sv_maxssiz     = NULL,
 102         .sv_flags       = SV_ABI_FREEBSD | SV_ILP32,
 103         .sv_set_syscall_retval = cpu_set_syscall_retval,
 104         .sv_fetch_syscall_args = cpu_fetch_syscall_args,
 105         .sv_syscallnames = freebsd32_syscallnames,
 106         .sv_schedtail   = NULL,
 107         .sv_thread_detach = NULL,
 108         .sv_trap        = NULL,
 109 };
 110 INIT_SYSENTVEC(elf32_sysvec, &elf32_freebsd_sysvec);
 111
 112 static Elf32_Brandinfo freebsd_brand_info = {
 113         .brand          = ELFOSABI_FREEBSD,
 114         .machine        = EM_MIPS,
 115         .compat_3_brand = "FreeBSD",
 116         .emul_path      = NULL,
 117         .interp_path    = "/libexec/ld-elf.so.1",
 118         .sysvec         = &elf32_freebsd_sysvec,
 119         .interp_newpath = "/libexec/ld-elf32.so.1",
 120         .brand_note     = &elf32_freebsd_brandnote,
 121         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
 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         td->td_md.md_tls_tcb_offset = TLS_TP_OFFSET + TLS_TCB_SIZE32;
 145 }
 146
 147 int
 148 set_regs32(struct thread *td, struct reg32 *regs)
 149 {
 150         struct reg r;
 151         unsigned i;
 152
 153         for (i = 0; i < NUMSAVEREGS; i++)
 154                 r.r_regs[i] = regs->r_regs[i];
 155
 156         return (set_regs(td, &r));
 157 }
 158
 159 int
 160 fill_regs32(struct thread *td, struct reg32 *regs)
 161 {
 162         struct reg r;
 163         unsigned i;
 164         int error;
 165
 166         error = fill_regs(td, &r);
 167         if (error != 0)
 168                 return (error);
 169
 170         for (i = 0; i < NUMSAVEREGS; i++)
 171                 regs->r_regs[i] = r.r_regs[i];
 172
 173         return (0);
 174 }
 175
 176 int
 177 set_fpregs32(struct thread *td, struct fpreg32 *fpregs)
 178 {
 179         struct fpreg fp;
 180         unsigned i;
 181
 182         for (i = 0; i < NUMFPREGS; i++)
 183                 fp.r_regs[i] = fpregs->r_regs[i];
 184
 185         return (set_fpregs(td, &fp));
 186 }
 187
 188 int
 189 fill_fpregs32(struct thread *td, struct fpreg32 *fpregs)
 190 {
 191         struct fpreg fp;
 192         unsigned i;
 193         int error;
 194
 195         error = fill_fpregs(td, &fp);
 196         if (error != 0)
 197                 return (error);
 198
 199         for (i = 0; i < NUMFPREGS; i++)
 200                 fpregs->r_regs[i] = fp.r_regs[i];
 201
 202         return (0);
 203 }
 204
 205 static int
 206 get_mcontext32(struct thread *td, mcontext32_t *mcp, int flags)
 207 {
 208         mcontext_t mcp64;
 209         unsigned i;
 210         int error;
 211
 212         error = get_mcontext(td, &mcp64, flags);
 213         if (error != 0)
 214                 return (error);
 215
 216         mcp->mc_onstack = mcp64.mc_onstack;
 217         mcp->mc_pc = mcp64.mc_pc;
 218         for (i = 0; i < 32; i++)
 219                 mcp->mc_regs[i] = mcp64.mc_regs[i];
 220         mcp->sr = mcp64.sr;
 221         mcp->mullo = mcp64.mullo;
 222         mcp->mulhi = mcp64.mulhi;
 223         mcp->mc_fpused = mcp64.mc_fpused;
 224         for (i = 0; i < 33; i++)
 225                 mcp->mc_fpregs[i] = mcp64.mc_fpregs[i];
 226         mcp->mc_fpc_eir = mcp64.mc_fpc_eir;
 227         mcp->mc_tls = (int32_t)(intptr_t)mcp64.mc_tls;
 228
 229         return (0);
 230 }
 231
 232 static int
 233 set_mcontext32(struct thread *td, mcontext32_t *mcp)
 234 {
 235         mcontext_t mcp64;
 236         unsigned i;
 237
 238         mcp64.mc_onstack = mcp->mc_onstack;
 239         mcp64.mc_pc = mcp->mc_pc;
 240         for (i = 0; i < 32; i++)
 241                 mcp64.mc_regs[i] = mcp->mc_regs[i];
 242         mcp64.sr = mcp->sr;
 243         mcp64.mullo = mcp->mullo;
 244         mcp64.mulhi = mcp->mulhi;
 245         mcp64.mc_fpused = mcp->mc_fpused;
 246         for (i = 0; i < 33; i++)
 247                 mcp64.mc_fpregs[i] = mcp->mc_fpregs[i];
 248         mcp64.mc_fpc_eir = mcp->mc_fpc_eir;
 249         mcp64.mc_tls = (void *)(intptr_t)mcp->mc_tls;
 250
 251         return (set_mcontext(td, &mcp64));
 252 }
 253
 254 int
 255 freebsd32_sigreturn(struct thread *td, struct freebsd32_sigreturn_args *uap)
 256 {
 257         ucontext32_t uc;
 258         int error;
 259
 260         CTR2(KTR_SIG, "sigreturn: td=%p ucp=%p", td, uap->sigcntxp);
 261
 262         if (copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc)) != 0) {
 263                 CTR1(KTR_SIG, "sigreturn: efault td=%p", td);
 264                 return (EFAULT);
 265         }
 266
 267         error = set_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext);
 268         if (error != 0)
 269                 return (error);
 270
 271         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &uc.uc_sigmask, NULL, 0);
 272
 273 #if 0
 274         CTR3(KTR_SIG, "sigreturn: return td=%p pc=%#x sp=%#x",
 275              td, uc.uc_mcontext.mc_srr0, uc.uc_mcontext.mc_gpr[1]);
 276 #endif
 277
 278         return (EJUSTRETURN);
 279 }
 280
 281 /*
 282  * The first two fields of a ucontext_t are the signal mask and the machine
 283  * context.  The next field is uc_link; we want to avoid destroying the link
 284  * when copying out contexts.
 285  */
 286 #define UC32_COPY_SIZE  offsetof(ucontext32_t, uc_link)
 287
 288 int
 289 freebsd32_getcontext(struct thread *td, struct freebsd32_getcontext_args *uap)
 290 {
 291         ucontext32_t uc;
 292         int ret;
 293
 294         if (uap->ucp == NULL)
 295                 ret = EINVAL;
 296         else {
 297                 get_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext, GET_MC_CLEAR_RET);
 298                 PROC_LOCK(td->td_proc);
 299                 uc.uc_sigmask = td->td_sigmask;
 300                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 301                 ret = copyout(&uc, uap->ucp, UC32_COPY_SIZE);
 302         }
 303         return (ret);
 304 }
 305
 306 int
 307 freebsd32_setcontext(struct thread *td, struct freebsd32_setcontext_args *uap)
 308 {
 309         ucontext32_t uc;
 310         int ret;
 311
 312         if (uap->ucp == NULL)
 313                 ret = EINVAL;
 314         else {
 315                 ret = copyin(uap->ucp, &uc, UC32_COPY_SIZE);
 316                 if (ret == 0) {
 317                         ret = set_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext);
 318                         if (ret == 0) {
 319                                 kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK,
 320                                     &uc.uc_sigmask, NULL, 0);
 321                         }
 322                 }
 323         }
 324         return (ret == 0 ? EJUSTRETURN : ret);
 325 }
 326
 327 int
 328 freebsd32_swapcontext(struct thread *td, struct freebsd32_swapcontext_args *uap)
 329 {
 330         ucontext32_t uc;
 331         int ret;
 332
 333         if (uap->oucp == NULL || uap->ucp == NULL)
 334                 ret = EINVAL;
 335         else {
 336                 get_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext, GET_MC_CLEAR_RET);
 337                 PROC_LOCK(td->td_proc);
 338                 uc.uc_sigmask = td->td_sigmask;
 339                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 340                 ret = copyout(&uc, uap->oucp, UC32_COPY_SIZE);
 341                 if (ret == 0) {
 342                         ret = copyin(uap->ucp, &uc, UC32_COPY_SIZE);
 343                         if (ret == 0) {
 344                                 ret = set_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext);
 345                                 if (ret == 0) {
 346                                         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK,
 347                                             &uc.uc_sigmask, NULL, 0);
 348                                 }
 349                         }
 350                 }
 351         }
 352         return (ret == 0 ? EJUSTRETURN : ret);
 353 }
 354
 355 #define UCONTEXT_MAGIC  0xACEDBADE
 356
 357 /*
 358  * Send an interrupt to process.
 359  *
 360  * Stack is set up to allow sigcode stored
 361  * at top to call routine, followed by kcall
 362  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 363  * resets the signal mask, the stack, and the
 364  * frame pointer, it returns to the user
 365  * specified pc, psl.
 366  */
 367 static void
 368 freebsd32_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 369 {
 370         struct proc *p;
 371         struct thread *td;
 372         struct fpreg32 fpregs;
 373         struct reg32 regs;
 374         struct sigacts *psp;
 375         struct sigframe32 sf, *sfp;
 376         int sig;
 377         int oonstack;
 378         unsigned i;
 379
 380         td = curthread;
 381         p = td->td_proc;
 382         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 383         sig = ksi->ksi_signo;
 384         psp = p->p_sigacts;
 385         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 386
 387         fill_regs32(td, &regs);
 388         oonstack = sigonstack(td->td_frame->sp);
 389
 390         /* save user context */
 391         bzero(&sf, sizeof sf);
 392         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 393         sf.sf_uc.uc_stack.ss_sp = (int32_t)(intptr_t)td->td_sigstk.ss_sp;
 394         sf.sf_uc.uc_stack.ss_size = td->td_sigstk.ss_size;
 395         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = td->td_sigstk.ss_flags;
 396         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 397         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_pc = regs.r_regs[PC];
 398         sf.sf_uc.uc_mcontext.mullo = regs.r_regs[MULLO];
 399         sf.sf_uc.uc_mcontext.mulhi = regs.r_regs[MULHI];
 400         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_tls = (int32_t)(intptr_t)td->td_md.md_tls;
 401         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_regs[0] = UCONTEXT_MAGIC;  /* magic number */
 402         for (i = 1; i < 32; i++)
 403                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_regs[i] = regs.r_regs[i];
 404         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpused = td->td_md.md_flags & MDTD_FPUSED;
 405         if (sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpused) {
 406                 /* if FPU has current state, save it first */
 407                 if (td == PCPU_GET(fpcurthread))
 408                         MipsSaveCurFPState(td);
 409                 fill_fpregs32(td, &fpregs);
 410                 for (i = 0; i < 33; i++)
 411                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs[i] = fpregs.r_regs[i];
 412         }
 413
 414         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 415         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 416             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 417                 sfp = (struct sigframe32 *)(((uintptr_t)td->td_sigstk.ss_sp +
 418                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe32))
 419                     & ~(sizeof(__int64_t) - 1));
 420         } else
 421                 sfp = (struct sigframe32 *)((vm_offset_t)(td->td_frame->sp -
 422                     sizeof(struct sigframe32)) & ~(sizeof(__int64_t) - 1));
 423
 424         /* Build the argument list for the signal handler. */
 425         td->td_frame->a0 = sig;
 426         td->td_frame->a2 = (register_t)(intptr_t)&sfp->sf_uc;
 427         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 428                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 429                 td->td_frame->a1 = (register_t)(intptr_t)&sfp->sf_si;
 430                 /* sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher; */
 431
 432                 /* fill siginfo structure */
 433                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 434                 sf.sf_si.si_code = ksi->ksi_code;
 435                 sf.sf_si.si_addr = td->td_frame->badvaddr;
 436         } else {
 437                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 438                 td->td_frame->a1 = ksi->ksi_code;
 439                 td->td_frame->a3 = td->td_frame->badvaddr;
 440                 /* sf.sf_ahu.sf_handler = catcher; */
 441         }
 442
 443         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 444         PROC_UNLOCK(p);
 445
 446         /*
 447          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 448          */
 449         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe32)) != 0) {
 450                 /*
 451                  * Something is wrong with the stack pointer.
 452                  * ...Kill the process.
 453                  */
 454                 PROC_LOCK(p);
 455                 sigexit(td, SIGILL);
 456         }
 457
 458         td->td_frame->pc = (register_t)(intptr_t)catcher;
 459         td->td_frame->t9 = (register_t)(intptr_t)catcher;
 460         td->td_frame->sp = (register_t)(intptr_t)sfp;
 461         /*
 462          * Signal trampoline code is at base of user stack.
 463          */
 464         td->td_frame->ra = (register_t)(intptr_t)FREEBSD32_PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 465         PROC_LOCK(p);
 466         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 467 }
 468
 469 int
 470 freebsd32_sysarch(struct thread *td, struct freebsd32_sysarch_args *uap)
 471 {
 472         int error;
 473         int32_t tlsbase;
 474
 475         switch (uap->op) {
 476         case MIPS_SET_TLS:
 477                 td->td_md.md_tls = (void *)(intptr_t)uap->parms;
 478                 return (0);
 479         case MIPS_GET_TLS:
 480                 tlsbase = (int32_t)(intptr_t)td->td_md.md_tls;
 481                 error = copyout(&tlsbase, uap->parms, sizeof(tlsbase));
 482                 return (error);
 483         default:
 484                 break;
 485         }
 486         return (EINVAL);
 487 }
 488
 489 void
 490 elf32_dump_thread(struct thread *td __unused, void *dst __unused,
 491     size_t *off __unused)
 492 {
 493 }