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  * 3. 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/cpuinfo.h>
  64 #include <machine/reg.h>
  65 #include <machine/md_var.h>
  66 #include <machine/sigframe.h>
  67 #include <machine/tls.h>
  68 #include <machine/vmparam.h>
  69 #include <sys/vnode.h>
  70 #include <fs/pseudofs/pseudofs.h>
  71 #include <fs/procfs/procfs.h>
  72
  73 #define UCONTEXT_MAGIC  0xACEDBADE
  74
  75 /*
  76  * Send an interrupt to process.
  77  *
  78  * Stack is set up to allow sigcode stored
  79  * at top to call routine, followed by kcall
  80  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
  81  * resets the signal mask, the stack, and the
  82  * frame pointer, it returns to the user
  83  * specified pc, psl.
  84  */
  85 void
  86 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
  87 {
  88         struct proc *p;
  89         struct thread *td;
  90         struct trapframe *regs;
  91         struct sigacts *psp;
  92         struct sigframe sf, *sfp;
  93         int sig;
  94         int oonstack;
  95
  96         td = curthread;
  97         p = td->td_proc;
  98         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
  99         sig = ksi->ksi_signo;
 100         psp = p->p_sigacts;
 101         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 102
 103         regs = td->td_frame;
 104         oonstack = sigonstack(regs->sp);
 105
 106         /* save user context */
 107         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 108         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 109         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 110         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 111         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_pc = regs->pc;
 112         sf.sf_uc.uc_mcontext.mullo = regs->mullo;
 113         sf.sf_uc.uc_mcontext.mulhi = regs->mulhi;
 114         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_tls = td->td_md.md_tls;
 115         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_regs[0] = UCONTEXT_MAGIC;  /* magic number */
 116         bcopy((void *)&regs->ast, (void *)&sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_regs[1],
 117             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_regs) - sizeof(register_t));
 118         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpused = td->td_md.md_flags & MDTD_FPUSED;
 119         if (sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpused) {
 120                 /* if FPU has current state, save it first */
 121                 if (td == PCPU_GET(fpcurthread))
 122                         MipsSaveCurFPState(td);
 123                 bcopy((void *)&td->td_frame->f0,
 124                     (void *)sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs,
 125                     sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs));
 126         }
 127
 128         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 129         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 130             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 131                 sfp = (struct sigframe *)(((uintptr_t)td->td_sigstk.ss_sp +
 132                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe))
 133                     & ~(sizeof(__int64_t) - 1));
 134         } else
 135                 sfp = (struct sigframe *)((vm_offset_t)(regs->sp -
 136                     sizeof(struct sigframe)) & ~(sizeof(__int64_t) - 1));
 137
 138         /* Build the argument list for the signal handler. */
 139         regs->a0 = sig;
 140         regs->a2 = (register_t)(intptr_t)&sfp->sf_uc;
 141         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 142                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 143                 regs->a1 = (register_t)(intptr_t)&sfp->sf_si;
 144                 /* sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher; */
 145
 146                 /* fill siginfo structure */
 147                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
 148                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 149                 sf.sf_si.si_code = ksi->ksi_code;
 150                 sf.sf_si.si_addr = (void*)(intptr_t)regs->badvaddr;
 151         } else {
 152                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 153                 regs->a1 = ksi->ksi_code;
 154                 regs->a3 = regs->badvaddr;
 155                 /* sf.sf_ahu.sf_handler = catcher; */
 156         }
 157
 158         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 159         PROC_UNLOCK(p);
 160
 161         /*
 162          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 163          */
 164         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 165                 /*
 166                  * Something is wrong with the stack pointer.
 167                  * ...Kill the process.
 168                  */
 169                 PROC_LOCK(p);
 170                 sigexit(td, SIGILL);
 171         }
 172
 173         regs->pc = (register_t)(intptr_t)catcher;
 174         regs->t9 = (register_t)(intptr_t)catcher;
 175         regs->sp = (register_t)(intptr_t)sfp;
 176         /*
 177          * Signal trampoline code is at base of user stack.
 178          */
 179         regs->ra = (register_t)(intptr_t)PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 180         PROC_LOCK(p);
 181         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 182 }
 183
 184 /*
 185  * System call to cleanup state after a signal
 186  * has been taken.  Reset signal mask and
 187  * stack state from context left by sendsig (above).
 188  * Return to previous pc as specified by
 189  * context left by sendsig.
 190  */
 191 int
 192 sys_sigreturn(struct thread *td, struct sigreturn_args *uap)
 193 {
 194         ucontext_t uc;
 195         int error;
 196
 197         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 198         if (error != 0)
 199             return (error);
 200
 201         error = set_mcontext(td, &uc.uc_mcontext);
 202         if (error != 0)
 203                 return (error);
 204
 205         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &uc.uc_sigmask, NULL, 0);
 206
 207         return (EJUSTRETURN);
 208 }
 209
 210 int
 211 ptrace_set_pc(struct thread *td, unsigned long addr)
 212 {
 213         td->td_frame->pc = (register_t) addr;
 214         return 0;
 215 }
 216
 217 static int
 218 ptrace_read_int(struct thread *td, off_t addr, int *v)
 219 {
 220
 221         if (proc_readmem(td, td->td_proc, addr, v, sizeof(*v)) != sizeof(*v))
 222                 return (ENOMEM);
 223         return (0);
 224 }
 225
 226 static int
 227 ptrace_write_int(struct thread *td, off_t addr, int v)
 228 {
 229
 230         if (proc_writemem(td, td->td_proc, addr, &v, sizeof(v)) != sizeof(v))
 231                 return (ENOMEM);
 232         return (0);
 233 }
 234
 235 int
 236 ptrace_single_step(struct thread *td)
 237 {
 238         unsigned va;
 239         struct trapframe *locr0 = td->td_frame;
 240         int i;
 241         int bpinstr = MIPS_BREAK_SSTEP;
 242         int curinstr;
 243         struct proc *p;
 244
 245         p = td->td_proc;
 246         PROC_UNLOCK(p);
 247         /*
 248          * Fetch what's at the current location.
 249          */
 250         ptrace_read_int(td,  (off_t)locr0->pc, &curinstr);
 251
 252         /* compute next address after current location */
 253         if(curinstr != 0) {
 254                 va = MipsEmulateBranch(locr0, locr0->pc, locr0->fsr,
 255                     (uintptr_t)&curinstr);
 256         } else {
 257                 va = locr0->pc + 4;
 258         }
 259         if (td->td_md.md_ss_addr) {
 260                 printf("SS %s (%d): breakpoint already set at %x (va %x)\n",
 261                     p->p_comm, p->p_pid, td->td_md.md_ss_addr, va); /* XXX */
 262                 return (EFAULT);
 263         }
 264         td->td_md.md_ss_addr = va;
 265         /*
 266          * Fetch what's at the current location.
 267          */
 268         ptrace_read_int(td, (off_t)va, &td->td_md.md_ss_instr);
 269
 270         /*
 271          * Store breakpoint instruction at the "next" location now.
 272          */
 273         i = ptrace_write_int (td, va, bpinstr);
 274
 275         /*
 276          * The sync'ing of I & D caches is done by procfs_domem()
 277          * through procfs_rwmem().
 278          */
 279
 280         PROC_LOCK(p);
 281         if (i < 0)
 282                 return (EFAULT);
 283 #if 0
 284         printf("SS %s (%d): breakpoint set at %x: %x (pc %x) br %x\n",
 285             p->p_comm, p->p_pid, p->p_md.md_ss_addr,
 286             p->p_md.md_ss_instr, locr0->pc, curinstr); /* XXX */
 287 #endif
 288         return (0);
 289 }
 290
 291
 292 void
 293 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
 294 {
 295
 296         pcb->pcb_context[PCB_REG_RA] = tf->ra;
 297         pcb->pcb_context[PCB_REG_PC] = tf->pc;
 298         pcb->pcb_context[PCB_REG_SP] = tf->sp;
 299 }
 300
 301 int
 302 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
 303 {
 304         memcpy(regs, td->td_frame, sizeof(struct reg));
 305         return (0);
 306 }
 307
 308 int
 309 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
 310 {
 311         struct trapframe *f;
 312         register_t sr;
 313
 314         f = (struct trapframe *) td->td_frame;
 315         /*
 316          * Don't allow the user to change SR
 317          */
 318         sr = f->sr;
 319         memcpy(td->td_frame, regs, sizeof(struct reg));
 320         f->sr = sr;
 321         return (0);
 322 }
 323
 324 int
 325 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
 326 {
 327         struct trapframe *tp;
 328
 329         tp = td->td_frame;
 330         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
 331         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->sp);
 332         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
 333         bcopy((void *)&td->td_frame->zero, (void *)&mcp->mc_regs,
 334             sizeof(mcp->mc_regs));
 335
 336         mcp->mc_fpused = td->td_md.md_flags & MDTD_FPUSED;
 337         if (mcp->mc_fpused) {
 338                 bcopy((void *)&td->td_frame->f0, (void *)&mcp->mc_fpregs,
 339                     sizeof(mcp->mc_fpregs));
 340         }
 341         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
 342                 mcp->mc_regs[V0] = 0;
 343                 mcp->mc_regs[V1] = 0;
 344                 mcp->mc_regs[A3] = 0;
 345         }
 346
 347         mcp->mc_pc = td->td_frame->pc;
 348         mcp->mullo = td->td_frame->mullo;
 349         mcp->mulhi = td->td_frame->mulhi;
 350         mcp->mc_tls = td->td_md.md_tls;
 351         return (0);
 352 }
 353
 354 int
 355 set_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
 356 {
 357         struct trapframe *tp;
 358
 359         tp = td->td_frame;
 360         bcopy((void *)&mcp->mc_regs, (void *)&td->td_frame->zero,
 361             sizeof(mcp->mc_regs));
 362
 363         td->td_md.md_flags = mcp->mc_fpused & MDTD_FPUSED;
 364         if (mcp->mc_fpused) {
 365                 bcopy((void *)&mcp->mc_fpregs, (void *)&td->td_frame->f0,
 366                     sizeof(mcp->mc_fpregs));
 367         }
 368         td->td_frame->pc = mcp->mc_pc;
 369         td->td_frame->mullo = mcp->mullo;
 370         td->td_frame->mulhi = mcp->mulhi;
 371         td->td_md.md_tls = mcp->mc_tls;
 372         /* Dont let user to set any bits in status and cause registers. */
 373
 374         return (0);
 375 }
 376
 377 int
 378 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
 379 {
 380         if (td == PCPU_GET(fpcurthread))
 381                 MipsSaveCurFPState(td);
 382         memcpy(fpregs, &td->td_frame->f0, sizeof(struct fpreg));
 383         fpregs->r_regs[FIR_NUM] = cpuinfo.fpu_id;
 384         return 0;
 385 }
 386
 387 int
 388 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
 389 {
 390         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
 391                 PCPU_SET(fpcurthread, (struct thread *)0);
 392         memcpy(&td->td_frame->f0, fpregs, sizeof(struct fpreg));
 393         return 0;
 394 }
 395
 396
 397 /*
 398  * Clear registers on exec
 399  * $sp is set to the stack pointer passed in.  $pc is set to the entry
 400  * point given by the exec_package passed in, as is $t9 (used for PIC
 401  * code by the MIPS elf abi).
 402  */
 403 void
 404 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
 405 {
 406
 407         bzero((caddr_t)td->td_frame, sizeof(struct trapframe));
 408
 409         /*
 410          * The stack pointer has to be aligned to accommodate the largest
 411          * datatype at minimum.  This probably means it should be 16-byte
 412          * aligned, but for now we're 8-byte aligning it.
 413          */
 414         td->td_frame->sp = ((register_t) stack) & ~(sizeof(__int64_t) - 1);
 415
 416         /*
 417          * If we're running o32 or n32 programs but have 64-bit registers,
 418          * GCC may use stack-relative addressing near the top of user
 419          * address space that, due to sign extension, will yield an
 420          * invalid address.  For instance, if sp is 0x7fffff00 then GCC
 421          * might do something like this to load a word from 0x7ffffff0:
 422          *
 423          *      addu    sp, sp, 32768
 424          *      lw      t0, -32528(sp)
 425          *
 426          * On systems with 64-bit registers, sp is sign-extended to
 427          * 0xffffffff80007f00 and the load is instead done from
 428          * 0xffffffff7ffffff0.
 429          *
 430          * To prevent this, we subtract 64K from the stack pointer here
 431          * for processes with 32-bit pointers.
 432          */
 433 #if defined(__mips_n32) || defined(__mips_n64)
 434         if (!SV_PROC_FLAG(td->td_proc, SV_LP64))
 435                 td->td_frame->sp -= 65536;
 436 #endif
 437
 438         td->td_frame->pc = imgp->entry_addr & ~3;
 439         td->td_frame->t9 = imgp->entry_addr & ~3; /* abicall req */
 440         td->td_frame->sr = MIPS_SR_KSU_USER | MIPS_SR_EXL | MIPS_SR_INT_IE |
 441             (mips_rd_status() & MIPS_SR_INT_MASK);
 442 #if defined(__mips_n32)
 443         td->td_frame->sr |= MIPS_SR_PX;
 444 #elif  defined(__mips_n64)
 445         td->td_frame->sr |= MIPS_SR_PX | MIPS_SR_UX | MIPS_SR_KX;
 446 #endif
 447         /*
 448          * FREEBSD_DEVELOPERS_FIXME:
 449          * Setup any other CPU-Specific registers (Not MIPS Standard)
 450          * and/or bits in other standard MIPS registers (if CPU-Specific)
 451          *  that are needed.
 452          */
 453
 454         /*
 455          * Set up arguments for the rtld-capable crt0:
 456          *      a0      stack pointer
 457          *      a1      rtld cleanup (filled in by dynamic loader)
 458          *      a2      rtld object (filled in by dynamic loader)
 459          *      a3      ps_strings
 460          */
 461         td->td_frame->a0 = (register_t) stack;
 462         td->td_frame->a1 = 0;
 463         td->td_frame->a2 = 0;
 464         td->td_frame->a3 = (register_t)imgp->ps_strings;
 465
 466         td->td_md.md_flags &= ~MDTD_FPUSED;
 467         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
 468             PCPU_SET(fpcurthread, (struct thread *)0);
 469         td->td_md.md_ss_addr = 0;
 470
 471         td->td_md.md_tls_tcb_offset = TLS_TP_OFFSET + TLS_TCB_SIZE;
 472 }
 473
 474 int
 475 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
 476 {
 477         int i;
 478         struct proc *p;
 479
 480         p = td->td_proc;
 481         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 482         if (!td->td_md.md_ss_addr)
 483                 return EINVAL;
 484
 485         /*
 486          * Restore original instruction and clear BP
 487          */
 488         i = ptrace_write_int (td, td->td_md.md_ss_addr, td->td_md.md_ss_instr);
 489
 490         /* The sync'ing of I & D caches is done by procfs_domem(). */
 491
 492         if (i < 0) {
 493                 log(LOG_ERR, "SS %s %d: can't restore instruction at %x: %x\n",
 494                     p->p_comm, p->p_pid, td->td_md.md_ss_addr,
 495                     td->td_md.md_ss_instr);
 496         }
 497         td->td_md.md_ss_addr = 0;
 498         return 0;
 499 }