sys/mips/mips/pm_machdep.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   5  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   6  * All rights reserved.
   7  *
   8  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   9  * William Jolitz.
  10  *
  11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  12  * modification, are permitted provided that the following conditions
  13  * are met:
  14  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  19  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  20  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  21  *    without specific prior written permission.
  22  *
  23  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  24  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  25  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  26  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  27  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  28  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  29  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  30  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  31  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  32  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  33  * SUCH DAMAGE.
  34  *
  35  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  36  *      from: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.3 2000/05/10 02:04:46 obrien
  37  *      JNPR: pm_machdep.c,v 1.9.2.1 2007/08/16 15:59:10 girish
  38  */
  39
  40 #include <sys/cdefs.h>
  41 __FBSDID("$FreeBSD$");
  42
  43 #include "opt_compat.h"
  44
  45 #include <sys/types.h>
  46 #include <sys/param.h>
  47 #include <sys/systm.h>
  48 #include <sys/sysent.h>
  49 #include <sys/proc.h>
  50 #include <sys/signalvar.h>
  51 #include <sys/exec.h>
  52 #include <sys/imgact.h>
  53 #include <sys/ucontext.h>
  54 #include <sys/lock.h>
  55 #include <sys/syscallsubr.h>
  56 #include <sys/sysproto.h>
  57 #include <sys/ptrace.h>
  58 #include <sys/syslog.h>
  59 #include <vm/vm.h>
  60 #include <vm/pmap.h>
  61 #include <vm/vm_map.h>
  62 #include <vm/vm_extern.h>
  63 #include <sys/user.h>
  64 #include <sys/uio.h>
  65 #include <machine/abi.h>
  66 #include <machine/cpuinfo.h>
  67 #include <machine/reg.h>
  68 #include <machine/md_var.h>
  69 #include <machine/sigframe.h>
  70 #include <machine/tls.h>
  71 #include <machine/vmparam.h>
  72 #include <sys/vnode.h>
  73 #include <fs/pseudofs/pseudofs.h>
  74 #include <fs/procfs/procfs.h>
  75
  76 #define UCONTEXT_MAGIC  0xACEDBADE
  77
  78 /*
  79  * Send an interrupt to process.
  80  *
  81  * Stack is set up to allow sigcode stored
  82  * at top to call routine, followed by kcall
  83  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
  84  * resets the signal mask, the stack, and the
  85  * frame pointer, it returns to the user
  86  * specified pc, psl.
  87  */
  88 void
  89 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
  90 {
  91         struct proc *p;
  92         struct thread *td;
  93         struct trapframe *regs;
  94         struct sigacts *psp;
  95         struct sigframe sf, *sfp;
  96         int sig;
  97         int oonstack;
  98
  99         td = curthread;
 100         p = td->td_proc;
 101         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 102         sig = ksi->ksi_signo;
 103         psp = p->p_sigacts;
 104         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 105
 106         regs = td->td_frame;
 107         oonstack = sigonstack(regs->sp);
 108
 109         /* save user context */
 110         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 111         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 112         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 113         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 114         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_pc = regs->pc;
 115         sf.sf_uc.uc_mcontext.mullo = regs->mullo;
 116         sf.sf_uc.uc_mcontext.mulhi = regs->mulhi;
 117         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_tls = td->td_md.md_tls;
 118         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_regs[0] = UCONTEXT_MAGIC;  /* magic number */
 119         bcopy((void *)&regs->ast, (void *)&sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_regs[1],
 120             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_regs) - sizeof(register_t));
 121         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpused = td->td_md.md_flags & MDTD_FPUSED;
 122         if (sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpused) {
 123                 /* if FPU has current state, save it first */
 124                 if (td == PCPU_GET(fpcurthread))
 125                         MipsSaveCurFPState(td);
 126                 bcopy((void *)&td->td_frame->f0,
 127                     (void *)sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs,
 128                     sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs));
 129         }
 130
 131         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 132         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 133             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 134                 sfp = (struct sigframe *)(((uintptr_t)td->td_sigstk.ss_sp +
 135                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe))
 136                     & ~(STACK_ALIGN - 1));
 137         } else
 138                 sfp = (struct sigframe *)((vm_offset_t)(regs->sp -
 139                     sizeof(struct sigframe)) & ~(STACK_ALIGN - 1));
 140
 141         /* Build the argument list for the signal handler. */
 142         regs->a0 = sig;
 143         regs->a2 = (register_t)(intptr_t)&sfp->sf_uc;
 144         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 145                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 146                 regs->a1 = (register_t)(intptr_t)&sfp->sf_si;
 147                 /* sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher; */
 148
 149                 /* fill siginfo structure */
 150                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
 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
 224         if (proc_readmem(td, td->td_proc, addr, v, sizeof(*v)) != sizeof(*v))
 225                 return (ENOMEM);
 226         return (0);
 227 }
 228
 229 static int
 230 ptrace_write_int(struct thread *td, off_t addr, int v)
 231 {
 232
 233         if (proc_writemem(td, td->td_proc, addr, &v, sizeof(v)) != sizeof(v))
 234                 return (ENOMEM);
 235         return (0);
 236 }
 237
 238 int
 239 ptrace_single_step(struct thread *td)
 240 {
 241         unsigned va;
 242         struct trapframe *locr0 = td->td_frame;
 243         int i;
 244         int bpinstr = MIPS_BREAK_SSTEP;
 245         int curinstr;
 246         struct proc *p;
 247
 248         p = td->td_proc;
 249         PROC_UNLOCK(p);
 250         /*
 251          * Fetch what's at the current location.
 252          */
 253         ptrace_read_int(td,  (off_t)locr0->pc, &curinstr);
 254
 255         /* compute next address after current location */
 256         if(curinstr != 0) {
 257                 va = MipsEmulateBranch(locr0, locr0->pc, locr0->fsr,
 258                     (uintptr_t)&curinstr);
 259         } else {
 260                 va = locr0->pc + 4;
 261         }
 262         if (td->td_md.md_ss_addr) {
 263                 printf("SS %s (%d): breakpoint already set at %x (va %x)\n",
 264                     p->p_comm, p->p_pid, td->td_md.md_ss_addr, va); /* XXX */
 265                 return (EFAULT);
 266         }
 267         td->td_md.md_ss_addr = va;
 268         /*
 269          * Fetch what's at the current location.
 270          */
 271         ptrace_read_int(td, (off_t)va, &td->td_md.md_ss_instr);
 272
 273         /*
 274          * Store breakpoint instruction at the "next" location now.
 275          */
 276         i = ptrace_write_int (td, va, bpinstr);
 277
 278         /*
 279          * The sync'ing of I & D caches is done by procfs_domem()
 280          * through procfs_rwmem().
 281          */
 282
 283         PROC_LOCK(p);
 284         if (i < 0)
 285                 return (EFAULT);
 286 #if 0
 287         printf("SS %s (%d): breakpoint set at %x: %x (pc %x) br %x\n",
 288             p->p_comm, p->p_pid, p->p_md.md_ss_addr,
 289             p->p_md.md_ss_instr, locr0->pc, curinstr); /* XXX */
 290 #endif
 291         return (0);
 292 }
 293
 294
 295 void
 296 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
 297 {
 298
 299         pcb->pcb_context[PCB_REG_RA] = tf->ra;
 300         pcb->pcb_context[PCB_REG_PC] = tf->pc;
 301         pcb->pcb_context[PCB_REG_SP] = tf->sp;
 302 }
 303
 304 int
 305 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
 306 {
 307         memcpy(regs, td->td_frame, sizeof(struct reg));
 308         return (0);
 309 }
 310
 311 int
 312 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
 313 {
 314         struct trapframe *f;
 315         register_t sr;
 316
 317         f = (struct trapframe *) td->td_frame;
 318         /*
 319          * Don't allow the user to change SR
 320          */
 321         sr = f->sr;
 322         memcpy(td->td_frame, regs, sizeof(struct reg));
 323         f->sr = sr;
 324         return (0);
 325 }
 326
 327 int
 328 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
 329 {
 330         struct trapframe *tp;
 331
 332         tp = td->td_frame;
 333         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
 334         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->sp);
 335         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
 336         bcopy((void *)&td->td_frame->zero, (void *)&mcp->mc_regs,
 337             sizeof(mcp->mc_regs));
 338
 339         mcp->mc_fpused = td->td_md.md_flags & MDTD_FPUSED;
 340         if (mcp->mc_fpused) {
 341                 bcopy((void *)&td->td_frame->f0, (void *)&mcp->mc_fpregs,
 342                     sizeof(mcp->mc_fpregs));
 343         }
 344         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
 345                 mcp->mc_regs[V0] = 0;
 346                 mcp->mc_regs[V1] = 0;
 347                 mcp->mc_regs[A3] = 0;
 348         }
 349
 350         mcp->mc_pc = td->td_frame->pc;
 351         mcp->mullo = td->td_frame->mullo;
 352         mcp->mulhi = td->td_frame->mulhi;
 353         mcp->mc_tls = td->td_md.md_tls;
 354         return (0);
 355 }
 356
 357 int
 358 set_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
 359 {
 360         struct trapframe *tp;
 361
 362         tp = td->td_frame;
 363         bcopy((void *)&mcp->mc_regs, (void *)&td->td_frame->zero,
 364             sizeof(mcp->mc_regs));
 365
 366         td->td_md.md_flags = mcp->mc_fpused & MDTD_FPUSED;
 367         if (mcp->mc_fpused) {
 368                 bcopy((void *)&mcp->mc_fpregs, (void *)&td->td_frame->f0,
 369                     sizeof(mcp->mc_fpregs));
 370         }
 371         td->td_frame->pc = mcp->mc_pc;
 372         td->td_frame->mullo = mcp->mullo;
 373         td->td_frame->mulhi = mcp->mulhi;
 374         td->td_md.md_tls = mcp->mc_tls;
 375         /* Dont let user to set any bits in status and cause registers. */
 376
 377         return (0);
 378 }
 379
 380 int
 381 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
 382 {
 383         if (td == PCPU_GET(fpcurthread))
 384                 MipsSaveCurFPState(td);
 385         memcpy(fpregs, &td->td_frame->f0, sizeof(struct fpreg));
 386         fpregs->r_regs[FIR_NUM] = cpuinfo.fpu_id;
 387         return 0;
 388 }
 389
 390 int
 391 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
 392 {
 393         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
 394                 PCPU_SET(fpcurthread, (struct thread *)0);
 395         memcpy(&td->td_frame->f0, fpregs, sizeof(struct fpreg));
 396         return 0;
 397 }
 398
 399
 400 /*
 401  * Clear registers on exec
 402  * $sp is set to the stack pointer passed in.  $pc is set to the entry
 403  * point given by the exec_package passed in, as is $t9 (used for PIC
 404  * code by the MIPS elf abi).
 405  */
 406 void
 407 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
 408 {
 409
 410         bzero((caddr_t)td->td_frame, sizeof(struct trapframe));
 411
 412         td->td_frame->sp = ((register_t)stack) & ~(STACK_ALIGN - 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          * for processes with 32-bit pointers.
 430          */
 431 #if defined(__mips_n32) || defined(__mips_n64)
 432         if (!SV_PROC_FLAG(td->td_proc, SV_LP64))
 433                 td->td_frame->sp -= 65536;
 434 #endif
 435
 436         td->td_frame->pc = imgp->entry_addr & ~3;
 437         td->td_frame->t9 = imgp->entry_addr & ~3; /* abicall req */
 438         td->td_frame->sr = MIPS_SR_KSU_USER | MIPS_SR_EXL | MIPS_SR_INT_IE |
 439             (mips_rd_status() & MIPS_SR_INT_MASK);
 440 #if defined(__mips_n32)
 441         td->td_frame->sr |= MIPS_SR_PX;
 442 #elif  defined(__mips_n64)
 443         td->td_frame->sr |= MIPS_SR_PX | MIPS_SR_UX | MIPS_SR_KX;
 444 #endif
 445         /*
 446          * FREEBSD_DEVELOPERS_FIXME:
 447          * Setup any other CPU-Specific registers (Not MIPS Standard)
 448          * and/or bits in other standard MIPS registers (if CPU-Specific)
 449          *  that are needed.
 450          */
 451
 452         /*
 453          * Set up arguments for the rtld-capable crt0:
 454          *      a0      stack pointer
 455          *      a1      rtld cleanup (filled in by dynamic loader)
 456          *      a2      rtld object (filled in by dynamic loader)
 457          *      a3      ps_strings
 458          */
 459         td->td_frame->a0 = (register_t) stack;
 460         td->td_frame->a1 = 0;
 461         td->td_frame->a2 = 0;
 462         td->td_frame->a3 = (register_t)imgp->ps_strings;
 463
 464         td->td_md.md_flags &= ~MDTD_FPUSED;
 465         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
 466             PCPU_SET(fpcurthread, (struct thread *)0);
 467         td->td_md.md_ss_addr = 0;
 468
 469         td->td_md.md_tls_tcb_offset = TLS_TP_OFFSET + TLS_TCB_SIZE;
 470 }
 471
 472 int
 473 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
 474 {
 475         int i;
 476         struct proc *p;
 477
 478         p = td->td_proc;
 479         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 480         if (!td->td_md.md_ss_addr)
 481                 return EINVAL;
 482
 483         /*
 484          * Restore original instruction and clear BP
 485          */
 486         i = ptrace_write_int (td, td->td_md.md_ss_addr, td->td_md.md_ss_instr);
 487
 488         /* The sync'ing of I & D caches is done by procfs_domem(). */
 489
 490         if (i < 0) {
 491                 log(LOG_ERR, "SS %s %d: can't restore instruction at %x: %x\n",
 492                     p->p_comm, p->p_pid, td->td_md.md_ss_addr,
 493                     td->td_md.md_ss_instr);
 494         }
 495         td->td_md.md_ss_addr = 0;
 496         return 0;
 497 }