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/vmparam.h>
  67 #include <sys/vnode.h>
  68 #include <fs/pseudofs/pseudofs.h>
  69 #include <fs/procfs/procfs.h>
  70
  71 #define UCONTEXT_MAGIC  0xACEDBADE
  72
  73 /*
  74  * Send an interrupt to process.
  75  *
  76  * Stack is set up to allow sigcode stored
  77  * at top to call routine, followed by kcall
  78  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
  79  * resets the signal mask, the stack, and the
  80  * frame pointer, it returns to the user
  81  * specified pc, psl.
  82  */
  83 void
  84 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
  85 {
  86         struct proc *p;
  87         struct thread *td;
  88         struct trapframe *regs;
  89         struct sigacts *psp;
  90         struct sigframe sf, *sfp;
  91         int sig;
  92         int oonstack;
  93
  94         td = curthread;
  95         p = td->td_proc;
  96         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
  97         sig = ksi->ksi_signo;
  98         psp = p->p_sigacts;
  99         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 100
 101         regs = td->td_frame;
 102         oonstack = sigonstack(regs->sp);
 103
 104         /* save user context */
 105         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 106         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 107         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 108         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 109         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_pc = regs->pc;
 110         sf.sf_uc.uc_mcontext.mullo = regs->mullo;
 111         sf.sf_uc.uc_mcontext.mulhi = regs->mulhi;
 112         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_tls = td->td_md.md_tls;
 113         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_regs[0] = UCONTEXT_MAGIC;  /* magic number */
 114         bcopy((void *)&regs->ast, (void *)&sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_regs[1],
 115             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_regs) - sizeof(register_t));
 116         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpused = td->td_md.md_flags & MDTD_FPUSED;
 117         if (sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpused) {
 118                 /* if FPU has current state, save it first */
 119                 if (td == PCPU_GET(fpcurthread))
 120                         MipsSaveCurFPState(td);
 121                 bcopy((void *)&td->td_frame->f0,
 122                     (void *)sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs,
 123                     sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs));
 124         }
 125
 126         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 127         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 128             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 129                 sfp = (struct sigframe *)((vm_offset_t)(td->td_sigstk.ss_sp +
 130                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe))
 131                     & ~(sizeof(__int64_t) - 1));
 132         } else
 133                 sfp = (struct sigframe *)((vm_offset_t)(regs->sp -
 134                     sizeof(struct sigframe)) & ~(sizeof(__int64_t) - 1));
 135
 136         /* Translate the signal if appropriate */
 137         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 138                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 139                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 140         }
 141
 142         /* Build the argument list for the signal handler. */
 143         regs->a0 = sig;
 144         regs->a2 = (register_t)(intptr_t)&sfp->sf_uc;
 145         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 146                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 147                 regs->a1 = (register_t)(intptr_t)&sfp->sf_si;
 148                 /* sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher; */
 149
 150                 /* fill siginfo structure */
 151                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 152                 sf.sf_si.si_code = ksi->ksi_code;
 153                 sf.sf_si.si_addr = (void*)(intptr_t)regs->badvaddr;
 154         } else {
 155                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 156                 regs->a1 = ksi->ksi_code;
 157                 regs->a3 = regs->badvaddr;
 158                 /* sf.sf_ahu.sf_handler = catcher; */
 159         }
 160
 161         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 162         PROC_UNLOCK(p);
 163
 164         /*
 165          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 166          */
 167         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 168                 /*
 169                  * Something is wrong with the stack pointer.
 170                  * ...Kill the process.
 171                  */
 172                 PROC_LOCK(p);
 173                 sigexit(td, SIGILL);
 174         }
 175
 176         regs->pc = (register_t)(intptr_t)catcher;
 177         regs->t9 = (register_t)(intptr_t)catcher;
 178         regs->sp = (register_t)(intptr_t)sfp;
 179         /*
 180          * Signal trampoline code is at base of user stack.
 181          */
 182         regs->ra = (register_t)(intptr_t)PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 183         PROC_LOCK(p);
 184         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 185 }
 186
 187 /*
 188  * System call to cleanup state after a signal
 189  * has been taken.  Reset signal mask and
 190  * stack state from context left by sendsig (above).
 191  * Return to previous pc as specified by
 192  * context left by sendsig.
 193  */
 194 int
 195 sys_sigreturn(struct thread *td, struct sigreturn_args *uap)
 196 {
 197         ucontext_t uc;
 198         int error;
 199
 200         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 201         if (error != 0)
 202             return (error);
 203
 204         error = set_mcontext(td, &uc.uc_mcontext);
 205         if (error != 0)
 206                 return (error);
 207
 208         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &uc.uc_sigmask, NULL, 0);
 209
 210         return (EJUSTRETURN);
 211 }
 212
 213 int
 214 ptrace_set_pc(struct thread *td, unsigned long addr)
 215 {
 216         td->td_frame->pc = (register_t) addr;
 217         return 0;
 218 }
 219
 220 static int
 221 ptrace_read_int(struct thread *td, off_t addr, int *v)
 222 {
 223         struct iovec iov;
 224         struct uio uio;
 225
 226         PROC_LOCK_ASSERT(td->td_proc, MA_NOTOWNED);
 227         iov.iov_base = (caddr_t) v;
 228         iov.iov_len = sizeof(int);
 229         uio.uio_iov = &iov;
 230         uio.uio_iovcnt = 1;
 231         uio.uio_offset = (off_t)addr;
 232         uio.uio_resid = sizeof(int);
 233         uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 234         uio.uio_rw = UIO_READ;
 235         uio.uio_td = td;
 236         return proc_rwmem(td->td_proc, &uio);
 237 }
 238
 239 static int
 240 ptrace_write_int(struct thread *td, off_t addr, int v)
 241 {
 242         struct iovec iov;
 243         struct uio uio;
 244
 245         PROC_LOCK_ASSERT(td->td_proc, MA_NOTOWNED);
 246         iov.iov_base = (caddr_t) &v;
 247         iov.iov_len = sizeof(int);
 248         uio.uio_iov = &iov;
 249         uio.uio_iovcnt = 1;
 250         uio.uio_offset = (off_t)addr;
 251         uio.uio_resid = sizeof(int);
 252         uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 253         uio.uio_rw = UIO_WRITE;
 254         uio.uio_td = td;
 255         return proc_rwmem(td->td_proc, &uio);
 256 }
 257
 258 int
 259 ptrace_single_step(struct thread *td)
 260 {
 261         unsigned va;
 262         struct trapframe *locr0 = td->td_frame;
 263         int i;
 264         int bpinstr = MIPS_BREAK_SSTEP;
 265         int curinstr;
 266         struct proc *p;
 267
 268         p = td->td_proc;
 269         PROC_UNLOCK(p);
 270         /*
 271          * Fetch what's at the current location.
 272          */
 273         ptrace_read_int(td,  (off_t)locr0->pc, &curinstr);
 274
 275         /* compute next address after current location */
 276         if(curinstr != 0) {
 277                 va = MipsEmulateBranch(locr0, locr0->pc, locr0->fsr,
 278                     (uintptr_t)&curinstr);
 279         } else {
 280                 va = locr0->pc + 4;
 281         }
 282         if (td->td_md.md_ss_addr) {
 283                 printf("SS %s (%d): breakpoint already set at %x (va %x)\n",
 284                     p->p_comm, p->p_pid, td->td_md.md_ss_addr, va); /* XXX */
 285                 return (EFAULT);
 286         }
 287         td->td_md.md_ss_addr = va;
 288         /*
 289          * Fetch what's at the current location.
 290          */
 291         ptrace_read_int(td, (off_t)va, &td->td_md.md_ss_instr);
 292
 293         /*
 294          * Store breakpoint instruction at the "next" location now.
 295          */
 296         i = ptrace_write_int (td, va, bpinstr);
 297
 298         /*
 299          * The sync'ing of I & D caches is done by procfs_domem()
 300          * through procfs_rwmem().
 301          */
 302
 303         PROC_LOCK(p);
 304         if (i < 0)
 305                 return (EFAULT);
 306 #if 0
 307         printf("SS %s (%d): breakpoint set at %x: %x (pc %x) br %x\n",
 308             p->p_comm, p->p_pid, p->p_md.md_ss_addr,
 309             p->p_md.md_ss_instr, locr0->pc, curinstr); /* XXX */
 310 #endif
 311         return (0);
 312 }
 313
 314
 315 void
 316 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
 317 {
 318
 319         pcb->pcb_regs.ra = tf->ra;
 320         pcb->pcb_regs.pc = tf->pc;
 321         pcb->pcb_regs.sp = tf->sp;
 322 }
 323
 324 int
 325 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
 326 {
 327         memcpy(regs, td->td_frame, sizeof(struct reg));
 328         return (0);
 329 }
 330
 331 int
 332 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
 333 {
 334         struct trapframe *f;
 335         register_t sr;
 336
 337         f = (struct trapframe *) td->td_frame;
 338         /*
 339          * Don't allow the user to change SR
 340          */
 341         sr = f->sr;
 342         memcpy(td->td_frame, regs, sizeof(struct reg));
 343         f->sr = sr;
 344         return (0);
 345 }
 346
 347 int
 348 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
 349 {
 350         struct trapframe *tp;
 351
 352         tp = td->td_frame;
 353         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
 354         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->sp);
 355         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
 356         bcopy((void *)&td->td_frame->zero, (void *)&mcp->mc_regs,
 357             sizeof(mcp->mc_regs));
 358
 359         mcp->mc_fpused = td->td_md.md_flags & MDTD_FPUSED;
 360         if (mcp->mc_fpused) {
 361                 bcopy((void *)&td->td_frame->f0, (void *)&mcp->mc_fpregs,
 362                     sizeof(mcp->mc_fpregs));
 363         }
 364         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
 365                 mcp->mc_regs[V0] = 0;
 366                 mcp->mc_regs[V1] = 0;
 367                 mcp->mc_regs[A3] = 0;
 368         }
 369
 370         mcp->mc_pc = td->td_frame->pc;
 371         mcp->mullo = td->td_frame->mullo;
 372         mcp->mulhi = td->td_frame->mulhi;
 373         mcp->mc_tls = td->td_md.md_tls;
 374         return (0);
 375 }
 376
 377 int
 378 set_mcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
 379 {
 380         struct trapframe *tp;
 381
 382         tp = td->td_frame;
 383         bcopy((void *)&mcp->mc_regs, (void *)&td->td_frame->zero,
 384             sizeof(mcp->mc_regs));
 385
 386         td->td_md.md_flags = mcp->mc_fpused & MDTD_FPUSED;
 387         if (mcp->mc_fpused) {
 388                 bcopy((void *)&mcp->mc_fpregs, (void *)&td->td_frame->f0,
 389                     sizeof(mcp->mc_fpregs));
 390         }
 391         td->td_frame->pc = mcp->mc_pc;
 392         td->td_frame->mullo = mcp->mullo;
 393         td->td_frame->mulhi = mcp->mulhi;
 394         td->td_md.md_tls = mcp->mc_tls;
 395         /* Dont let user to set any bits in status and cause registers. */
 396
 397         return (0);
 398 }
 399
 400 int
 401 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
 402 {
 403         if (td == PCPU_GET(fpcurthread))
 404                 MipsSaveCurFPState(td);
 405         memcpy(fpregs, &td->td_frame->f0, sizeof(struct fpreg));
 406         return 0;
 407 }
 408
 409 int
 410 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
 411 {
 412         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
 413                 PCPU_SET(fpcurthread, (struct thread *)0);
 414         memcpy(&td->td_frame->f0, fpregs, sizeof(struct fpreg));
 415         return 0;
 416 }
 417
 418
 419 /*
 420  * Clear registers on exec
 421  * $sp is set to the stack pointer passed in.  $pc is set to the entry
 422  * point given by the exec_package passed in, as is $t9 (used for PIC
 423  * code by the MIPS elf abi).
 424  */
 425 void
 426 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
 427 {
 428
 429         bzero((caddr_t)td->td_frame, sizeof(struct trapframe));
 430
 431         /*
 432          * The stack pointer has to be aligned to accommodate the largest
 433          * datatype at minimum.  This probably means it should be 16-byte
 434          * aligned, but for now we're 8-byte aligning it.
 435          */
 436         td->td_frame->sp = ((register_t) stack) & ~(sizeof(__int64_t) - 1);
 437
 438         /*
 439          * If we're running o32 or n32 programs but have 64-bit registers,
 440          * GCC may use stack-relative addressing near the top of user
 441          * address space that, due to sign extension, will yield an
 442          * invalid address.  For instance, if sp is 0x7fffff00 then GCC
 443          * might do something like this to load a word from 0x7ffffff0:
 444          *
 445          *      addu    sp, sp, 32768
 446          *      lw      t0, -32528(sp)
 447          *
 448          * On systems with 64-bit registers, sp is sign-extended to
 449          * 0xffffffff80007f00 and the load is instead done from
 450          * 0xffffffff7ffffff0.
 451          *
 452          * To prevent this, we subtract 64K from the stack pointer here.
 453          *
 454          * For consistency, we should just always do this unless we're
 455          * running n64 programs.  For now, since we don't support
 456          * COMPAT_FREEBSD32 on n64 kernels, we just do it unless we're
 457          * running n64 kernels.
 458          */
 459 #if !defined(__mips_n64)
 460         td->td_frame->sp -= 65536;
 461 #endif
 462
 463         td->td_frame->pc = imgp->entry_addr & ~3;
 464         td->td_frame->t9 = imgp->entry_addr & ~3; /* abicall req */
 465         td->td_frame->sr = MIPS_SR_KSU_USER | MIPS_SR_EXL | MIPS_SR_INT_IE |
 466             (mips_rd_status() & MIPS_SR_INT_MASK);
 467 #if defined(__mips_n32)
 468         td->td_frame->sr |= MIPS_SR_PX;
 469 #elif  defined(__mips_n64)
 470         td->td_frame->sr |= MIPS_SR_PX | MIPS_SR_UX | MIPS_SR_KX;
 471 #endif
 472         /*
 473          * FREEBSD_DEVELOPERS_FIXME:
 474          * Setup any other CPU-Specific registers (Not MIPS Standard)
 475          * and/or bits in other standard MIPS registers (if CPU-Specific)
 476          *  that are needed.
 477          */
 478
 479         /*
 480          * Set up arguments for the rtld-capable crt0:
 481          *      a0      stack pointer
 482          *      a1      rtld cleanup (filled in by dynamic loader)
 483          *      a2      rtld object (filled in by dynamic loader)
 484          *      a3      ps_strings
 485          */
 486         td->td_frame->a0 = (register_t) stack;
 487         td->td_frame->a1 = 0;
 488         td->td_frame->a2 = 0;
 489         td->td_frame->a3 = (register_t)imgp->ps_strings;
 490
 491         td->td_md.md_flags &= ~MDTD_FPUSED;
 492         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
 493             PCPU_SET(fpcurthread, (struct thread *)0);
 494         td->td_md.md_ss_addr = 0;
 495 }
 496
 497 int
 498 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
 499 {
 500         int i;
 501         struct proc *p;
 502
 503         p = td->td_proc;
 504         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 505         if (!td->td_md.md_ss_addr)
 506                 return EINVAL;
 507
 508         /*
 509          * Restore original instruction and clear BP
 510          */
 511         i = ptrace_write_int (td, td->td_md.md_ss_addr, td->td_md.md_ss_instr);
 512
 513         /* The sync'ing of I & D caches is done by procfs_domem(). */
 514
 515         if (i < 0) {
 516                 log(LOG_ERR, "SS %s %d: can't restore instruction at %x: %x\n",
 517                     p->p_comm, p->p_pid, td->td_md.md_ss_addr,
 518                     td->td_md.md_ss_instr);
 519         }
 520         td->td_md.md_ss_addr = 0;
 521         return 0;
 522 }