sys/mips/mips/pm_machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   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  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  19  *    without specific prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  *
  33  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  34  *      from: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.3 2000/05/10 02:04:46 obrien
  35  *      JNPR: pm_machdep.c,v 1.9.2.1 2007/08/16 15:59:10 girish
  36  */
  37
  38 #include <sys/cdefs.h>
  39 __FBSDID("$FreeBSD$");
  40
  41 #include "opt_compat.h"
  42
  43 #include <sys/types.h>
  44 #include <sys/param.h>
  45 #include <sys/systm.h>
  46 #include <sys/sysent.h>
  47 #include <sys/proc.h>
  48 #include <sys/signalvar.h>
  49 #include <sys/exec.h>
  50 #include <sys/imgact.h>
  51 #include <sys/ucontext.h>
  52 #include <sys/lock.h>
  53 #include <sys/syscallsubr.h>
  54 #include <sys/sysproto.h>
  55 #include <sys/ptrace.h>
  56 #include <sys/syslog.h>
  57 #include <vm/vm.h>
  58 #include <vm/pmap.h>
  59 #include <vm/vm_map.h>
  60 #include <vm/vm_extern.h>
  61 #include <sys/user.h>
  62 #include <sys/uio.h>
  63 #include <machine/reg.h>
  64 #include <machine/md_var.h>
  65 #include <machine/sigframe.h>
  66 #include <machine/tls.h>
  67 #include <machine/vmparam.h>
  68 #include <sys/vnode.h>
  69 #include <fs/pseudofs/pseudofs.h>
  70 #include <fs/procfs/procfs.h>
  71
  72 #define UCONTEXT_MAGIC  0xACEDBADE
  73
  74 /*
  75  * Send an interrupt to process.
  76  *
  77  * Stack is set up to allow sigcode stored
  78  * at top to call routine, followed by kcall
  79  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
  80  * resets the signal mask, the stack, and the
  81  * frame pointer, it returns to the user
  82  * specified pc, psl.
  83  */
  84 void
  85 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
  86 {
  87         struct proc *p;
  88         struct thread *td;
  89         struct trapframe *regs;
  90         struct sigacts *psp;
  91         struct sigframe sf, *sfp;
  92         int sig;
  93         int oonstack;
  94
  95         td = curthread;
  96         p = td->td_proc;
  97         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
  98         sig = ksi->ksi_signo;
  99         psp = p->p_sigacts;
 100         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 101
 102         regs = td->td_frame;
 103         oonstack = sigonstack(regs->sp);
 104
 105         /* save user context */
 106         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 107         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 108         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 109         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 110         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_pc = regs->pc;
 111         sf.sf_uc.uc_mcontext.mullo = regs->mullo;
 112         sf.sf_uc.uc_mcontext.mulhi = regs->mulhi;
 113         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_tls = td->td_md.md_tls;
 114         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_regs[0] = UCONTEXT_MAGIC;  /* magic number */
 115         bcopy((void *)&regs->ast, (void *)&sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_regs[1],
 116             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_regs) - sizeof(register_t));
 117         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpused = td->td_md.md_flags & MDTD_FPUSED;
 118         if (sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpused) {
 119                 /* if FPU has current state, save it first */
 120                 if (td == PCPU_GET(fpcurthread))
 121                         MipsSaveCurFPState(td);
 122                 bcopy((void *)&td->td_frame->f0,
 123                     (void *)sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs,
 124                     sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs));
 125         }
 126
 127         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 128         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 129             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 130                 sfp = (struct sigframe *)(((uintptr_t)td->td_sigstk.ss_sp +
 131                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe))
 132                     & ~(sizeof(__int64_t) - 1));
 133         } else
 134                 sfp = (struct sigframe *)((vm_offset_t)(regs->sp -
 135                     sizeof(struct sigframe)) & ~(sizeof(__int64_t) - 1));
 136
 137         /* Build the argument list for the signal handler. */
 138         regs->a0 = sig;
 139         regs->a2 = (register_t)(intptr_t)&sfp->sf_uc;
 140         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 141                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 142                 regs->a1 = (register_t)(intptr_t)&sfp->sf_si;
 143                 /* sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher; */
 144
 145                 /* fill siginfo structure */
 146                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
 147                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 148                 sf.sf_si.si_code = ksi->ksi_code;
 149                 sf.sf_si.si_addr = (void*)(intptr_t)regs->badvaddr;
 150         } else {
 151                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 152                 regs->a1 = ksi->ksi_code;
 153                 regs->a3 = regs->badvaddr;
 154                 /* sf.sf_ahu.sf_handler = catcher; */
 155         }
 156
 157         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 158         PROC_UNLOCK(p);
 159
 160         /*
 161          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 162          */
 163         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 164                 /*
 165                  * Something is wrong with the stack pointer.
 166                  * ...Kill the process.
 167                  */
 168                 PROC_LOCK(p);
 169                 sigexit(td, SIGILL);
 170         }
 171
 172         regs->pc = (register_t)(intptr_t)catcher;
 173         regs->t9 = (register_t)(intptr_t)catcher;
 174         regs->sp = (register_t)(intptr_t)sfp;
 175         /*
 176          * Signal trampoline code is at base of user stack.
 177          */
 178         regs->ra = (register_t)(intptr_t)PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 179         PROC_LOCK(p);
 180         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 181 }
 182
 183 /*
 184  * System call to cleanup state after a signal
 185  * has been taken.  Reset signal mask and
 186  * stack state from context left by sendsig (above).
 187  * Return to previous pc as specified by
 188  * context left by sendsig.
 189  */
 190 int
 191 sys_sigreturn(struct thread *td, struct sigreturn_args *uap)
 192 {
 193         ucontext_t uc;
 194         int error;
 195
 196         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 197         if (error != 0)
 198             return (error);
 199
 200         error = set_mcontext(td, &uc.uc_mcontext);
 201         if (error != 0)
 202                 return (error);
 203
 204         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &uc.uc_sigmask, NULL, 0);
 205
 206         return (EJUSTRETURN);
 207 }
 208
 209 int
 210 ptrace_set_pc(struct thread *td, unsigned long addr)
 211 {
 212         td->td_frame->pc = (register_t) addr;
 213         return 0;
 214 }
 215
 216 static int
 217 ptrace_read_int(struct thread *td, off_t addr, int *v)
 218 {
 219
 220         if (proc_readmem(td, td->td_proc, addr, v, sizeof(*v)) != sizeof(*v))
 221                 return (ENOMEM);
 222         return (0);
 223 }
 224
 225 static int
 226 ptrace_write_int(struct thread *td, off_t addr, int v)
 227 {
 228
 229         if (proc_writemem(td, td->td_proc, addr, &v, sizeof(v)) != sizeof(v))
 230                 return (ENOMEM);
 231         return (0);
 232 }
 233
 234 int
 235 ptrace_single_step(struct thread *td)
 236 {
 237         unsigned va;
 238         struct trapframe *locr0 = td->td_frame;
 239         int i;
 240         int bpinstr = MIPS_BREAK_SSTEP;
 241         int curinstr;
 242         struct proc *p;
 243
 244         p = td->td_proc;
 245         PROC_UNLOCK(p);
 246         /*
 247          * Fetch what's at the current location.
 248          */
 249         ptrace_read_int(td,  (off_t)locr0->pc, &curinstr);
 250
 251         /* compute next address after current location */
 252         if(curinstr != 0) {
 253                 va = MipsEmulateBranch(locr0, locr0->pc, locr0->fsr,
 254                     (uintptr_t)&curinstr);
 255         } else {
 256                 va = locr0->pc + 4;
 257         }
 258         if (td->td_md.md_ss_addr) {
 259                 printf("SS %s (%d): breakpoint already set at %x (va %x)\n",
 260                     p->p_comm, p->p_pid, td->td_md.md_ss_addr, va); /* XXX */
 261                 return (EFAULT);
 262         }
 263         td->td_md.md_ss_addr = va;
 264         /*
 265          * Fetch what's at the current location.
 266          */
 267         ptrace_read_int(td, (off_t)va, &td->td_md.md_ss_instr);
 268
 269         /*
 270          * Store breakpoint instruction at the "next" location now.
 271          */
 272         i = ptrace_write_int (td, va, bpinstr);
 273
 274         /*
 275          * The sync'ing of I & D caches is done by procfs_domem()
 276          * through procfs_rwmem().
 277          */
 278
 279         PROC_LOCK(p);
 280         if (i < 0)
 281                 return (EFAULT);
 282 #if 0
 283         printf("SS %s (%d): breakpoint set at %x: %x (pc %x) br %x\n",
 284             p->p_comm, p->p_pid, p->p_md.md_ss_addr,
 285             p->p_md.md_ss_instr, locr0->pc, curinstr); /* XXX */
 286 #endif
 287         return (0);
 288 }
 289
 290
 291 void
 292 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
 293 {
 294
 295         pcb->pcb_context[PCB_REG_RA] = tf->ra;
 296         pcb->pcb_context[PCB_REG_PC] = tf->pc;
 297         pcb->pcb_context[PCB_REG_SP] = tf->sp;
 298 }
 299
 300 int
 301 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
 302 {
 303         memcpy(regs, td->td_frame, sizeof(struct reg));
 304         return (0);
 305 }
 306
 307 int
 308 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
 309 {
 310         struct trapframe *f;
 311         register_t sr;
 312
 313         f = (struct trapframe *) td->td_frame;
 314         /*
 315          * Don't allow the user to change SR
 316          */
 317         sr = f->sr;
 318         memcpy(td->td_frame, regs, sizeof(struct reg));
 319         f->sr = sr;
 320         return (0);
 321 }
 322
 323 int
 324 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
 325 {
 326         struct trapframe *tp;
 327
 328         tp = td->td_frame;
 329         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
 330         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->sp);
 331         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
 332         bcopy((void *)&td->td_frame->zero, (void *)&mcp->mc_regs,
 333             sizeof(mcp->mc_regs));
 334
 335         mcp->mc_fpused = td->td_md.md_flags & MDTD_FPUSED;
 336         if (mcp->mc_fpused) {
 337                 bcopy((void *)&td->td_frame->f0, (void *)&mcp->mc_fpregs,
 338                     sizeof(mcp->mc_fpregs));
 339         }
 340         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
 341                 mcp->mc_regs[V0] = 0;
 342                 mcp->mc_regs[V1] = 0;
 343                 mcp->mc_regs[A3] = 0;
 344         }
 345
 346         mcp->mc_pc = td->td_frame->pc;
 347         mcp->mullo = td->td_frame->mullo;
 348         mcp->mulhi = td->td_frame->mulhi;
 349         mcp->mc_tls = td->td_md.md_tls;
 350         return (0);
 351 }
 352
 353 int
 354 set_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
 355 {
 356         struct trapframe *tp;
 357
 358         tp = td->td_frame;
 359         bcopy((void *)&mcp->mc_regs, (void *)&td->td_frame->zero,
 360             sizeof(mcp->mc_regs));
 361
 362         td->td_md.md_flags = mcp->mc_fpused & MDTD_FPUSED;
 363         if (mcp->mc_fpused) {
 364                 bcopy((void *)&mcp->mc_fpregs, (void *)&td->td_frame->f0,
 365                     sizeof(mcp->mc_fpregs));
 366         }
 367         td->td_frame->pc = mcp->mc_pc;
 368         td->td_frame->mullo = mcp->mullo;
 369         td->td_frame->mulhi = mcp->mulhi;
 370         td->td_md.md_tls = mcp->mc_tls;
 371         /* Dont let user to set any bits in status and cause registers. */
 372
 373         return (0);
 374 }
 375
 376 int
 377 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
 378 {
 379         if (td == PCPU_GET(fpcurthread))
 380                 MipsSaveCurFPState(td);
 381         memcpy(fpregs, &td->td_frame->f0, sizeof(struct fpreg));
 382         return 0;
 383 }
 384
 385 int
 386 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
 387 {
 388         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
 389                 PCPU_SET(fpcurthread, (struct thread *)0);
 390         memcpy(&td->td_frame->f0, fpregs, sizeof(struct fpreg));
 391         return 0;
 392 }
 393
 394
 395 /*
 396  * Clear registers on exec
 397  * $sp is set to the stack pointer passed in.  $pc is set to the entry
 398  * point given by the exec_package passed in, as is $t9 (used for PIC
 399  * code by the MIPS elf abi).
 400  */
 401 void
 402 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
 403 {
 404
 405         bzero((caddr_t)td->td_frame, sizeof(struct trapframe));
 406
 407         /*
 408          * The stack pointer has to be aligned to accommodate the largest
 409          * datatype at minimum.  This probably means it should be 16-byte
 410          * aligned, but for now we're 8-byte aligning it.
 411          */
 412         td->td_frame->sp = ((register_t) stack) & ~(sizeof(__int64_t) - 1);
 413
 414         /*
 415          * If we're running o32 or n32 programs but have 64-bit registers,
 416          * GCC may use stack-relative addressing near the top of user
 417          * address space that, due to sign extension, will yield an
 418          * invalid address.  For instance, if sp is 0x7fffff00 then GCC
 419          * might do something like this to load a word from 0x7ffffff0:
 420          *
 421          *      addu    sp, sp, 32768
 422          *      lw      t0, -32528(sp)
 423          *
 424          * On systems with 64-bit registers, sp is sign-extended to
 425          * 0xffffffff80007f00 and the load is instead done from
 426          * 0xffffffff7ffffff0.
 427          *
 428          * To prevent this, we subtract 64K from the stack pointer here.
 429          *
 430          * For consistency, we should just always do this unless we're
 431          * running n64 programs.  For now, since we don't support
 432          * COMPAT_FREEBSD32 on n64 kernels, we just do it unless we're
 433          * running n64 kernels.
 434          */
 435 #if !defined(__mips_n64)
 436         td->td_frame->sp -= 65536;
 437 #endif
 438
 439         td->td_frame->pc = imgp->entry_addr & ~3;
 440         td->td_frame->t9 = imgp->entry_addr & ~3; /* abicall req */
 441         td->td_frame->sr = MIPS_SR_KSU_USER | MIPS_SR_EXL | MIPS_SR_INT_IE |
 442             (mips_rd_status() & MIPS_SR_INT_MASK);
 443 #if defined(__mips_n32)
 444         td->td_frame->sr |= MIPS_SR_PX;
 445 #elif  defined(__mips_n64)
 446         td->td_frame->sr |= MIPS_SR_PX | MIPS_SR_UX | MIPS_SR_KX;
 447 #endif
 448         /*
 449          * FREEBSD_DEVELOPERS_FIXME:
 450          * Setup any other CPU-Specific registers (Not MIPS Standard)
 451          * and/or bits in other standard MIPS registers (if CPU-Specific)
 452          *  that are needed.
 453          */
 454
 455         /*
 456          * Set up arguments for the rtld-capable crt0:
 457          *      a0      stack pointer
 458          *      a1      rtld cleanup (filled in by dynamic loader)
 459          *      a2      rtld object (filled in by dynamic loader)
 460          *      a3      ps_strings
 461          */
 462         td->td_frame->a0 = (register_t) stack;
 463         td->td_frame->a1 = 0;
 464         td->td_frame->a2 = 0;
 465         td->td_frame->a3 = (register_t)imgp->ps_strings;
 466
 467         td->td_md.md_flags &= ~MDTD_FPUSED;
 468         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
 469             PCPU_SET(fpcurthread, (struct thread *)0);
 470         td->td_md.md_ss_addr = 0;
 471
 472         td->td_md.md_tls_tcb_offset = TLS_TP_OFFSET + TLS_TCB_SIZE;
 473 }
 474
 475 int
 476 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
 477 {
 478         int i;
 479         struct proc *p;
 480
 481         p = td->td_proc;
 482         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 483         if (!td->td_md.md_ss_addr)
 484                 return EINVAL;
 485
 486         /*
 487          * Restore original instruction and clear BP
 488          */
 489         i = ptrace_write_int (td, td->td_md.md_ss_addr, td->td_md.md_ss_instr);
 490
 491         /* The sync'ing of I & D caches is done by procfs_domem(). */
 492
 493         if (i < 0) {
 494                 log(LOG_ERR, "SS %s %d: can't restore instruction at %x: %x\n",
 495                     p->p_comm, p->p_pid, td->td_md.md_ss_addr,
 496                     td->td_md.md_ss_instr);
 497         }
 498         td->td_md.md_ss_addr = 0;
 499         return 0;
 500 }