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 #ifdef GONE_IN_7
 188 /*
 189  * Build siginfo_t for SA thread
 190  */
 191 void
 192 cpu_thread_siginfo(int sig, u_long code, siginfo_t *si)
 193 {
 194         struct proc *p;
 195         struct thread *td;
 196
 197         td = curthread;
 198         p = td->td_proc;
 199         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 200
 201         bzero(si, sizeof(*si));
 202         si->si_signo = sig;
 203         si->si_code = code;
 204         /* XXXKSE fill other fields */
 205 }
 206 #endif
 207
 208 /*
 209  * System call to cleanup state after a signal
 210  * has been taken.  Reset signal mask and
 211  * stack state from context left by sendsig (above).
 212  * Return to previous pc as specified by
 213  * context left by sendsig.
 214  */
 215 int
 216 sys_sigreturn(struct thread *td, struct sigreturn_args *uap)
 217 {
 218         ucontext_t uc;
 219         int error;
 220
 221         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 222         if (error != 0)
 223             return (error);
 224
 225         error = set_mcontext(td, &uc.uc_mcontext);
 226         if (error != 0)
 227                 return (error);
 228
 229         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &uc.uc_sigmask, NULL, 0);
 230
 231         return (EJUSTRETURN);
 232 }
 233
 234 int
 235 ptrace_set_pc(struct thread *td, unsigned long addr)
 236 {
 237         td->td_frame->pc = (register_t) addr;
 238         return 0;
 239 }
 240
 241 static int
 242 ptrace_read_int(struct thread *td, off_t addr, int *v)
 243 {
 244         struct iovec iov;
 245         struct uio uio;
 246
 247         PROC_LOCK_ASSERT(td->td_proc, MA_NOTOWNED);
 248         iov.iov_base = (caddr_t) v;
 249         iov.iov_len = sizeof(int);
 250         uio.uio_iov = &iov;
 251         uio.uio_iovcnt = 1;
 252         uio.uio_offset = (off_t)addr;
 253         uio.uio_resid = sizeof(int);
 254         uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 255         uio.uio_rw = UIO_READ;
 256         uio.uio_td = td;
 257         return proc_rwmem(td->td_proc, &uio);
 258 }
 259
 260 static int
 261 ptrace_write_int(struct thread *td, off_t addr, int v)
 262 {
 263         struct iovec iov;
 264         struct uio uio;
 265
 266         PROC_LOCK_ASSERT(td->td_proc, MA_NOTOWNED);
 267         iov.iov_base = (caddr_t) &v;
 268         iov.iov_len = sizeof(int);
 269         uio.uio_iov = &iov;
 270         uio.uio_iovcnt = 1;
 271         uio.uio_offset = (off_t)addr;
 272         uio.uio_resid = sizeof(int);
 273         uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 274         uio.uio_rw = UIO_WRITE;
 275         uio.uio_td = td;
 276         return proc_rwmem(td->td_proc, &uio);
 277 }
 278
 279 int
 280 ptrace_single_step(struct thread *td)
 281 {
 282         unsigned va;
 283         struct trapframe *locr0 = td->td_frame;
 284         int i;
 285         int bpinstr = MIPS_BREAK_SSTEP;
 286         int curinstr;
 287         struct proc *p;
 288
 289         p = td->td_proc;
 290         PROC_UNLOCK(p);
 291         /*
 292          * Fetch what's at the current location.
 293          */
 294         ptrace_read_int(td,  (off_t)locr0->pc, &curinstr);
 295
 296         /* compute next address after current location */
 297         if(curinstr != 0) {
 298                 va = MipsEmulateBranch(locr0, locr0->pc, locr0->fsr,
 299                     (uintptr_t)&curinstr);
 300         } else {
 301                 va = locr0->pc + 4;
 302         }
 303         if (td->td_md.md_ss_addr) {
 304                 printf("SS %s (%d): breakpoint already set at %x (va %x)\n",
 305                     p->p_comm, p->p_pid, td->td_md.md_ss_addr, va); /* XXX */
 306                 return (EFAULT);
 307         }
 308         td->td_md.md_ss_addr = va;
 309         /*
 310          * Fetch what's at the current location.
 311          */
 312         ptrace_read_int(td, (off_t)va, &td->td_md.md_ss_instr);
 313
 314         /*
 315          * Store breakpoint instruction at the "next" location now.
 316          */
 317         i = ptrace_write_int (td, va, bpinstr);
 318
 319         /*
 320          * The sync'ing of I & D caches is done by procfs_domem()
 321          * through procfs_rwmem().
 322          */
 323
 324         PROC_LOCK(p);
 325         if (i < 0)
 326                 return (EFAULT);
 327 #if 0
 328         printf("SS %s (%d): breakpoint set at %x: %x (pc %x) br %x\n",
 329             p->p_comm, p->p_pid, p->p_md.md_ss_addr,
 330             p->p_md.md_ss_instr, locr0->pc, curinstr); /* XXX */
 331 #endif
 332         return (0);
 333 }
 334
 335
 336 void
 337 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
 338 {
 339
 340         pcb->pcb_regs.ra = tf->ra;
 341         pcb->pcb_regs.pc = tf->pc;
 342         pcb->pcb_regs.sp = tf->sp;
 343 }
 344
 345 int
 346 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
 347 {
 348         memcpy(regs, td->td_frame, sizeof(struct reg));
 349         return (0);
 350 }
 351
 352 int
 353 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
 354 {
 355         struct trapframe *f;
 356         register_t sr;
 357
 358         f = (struct trapframe *) td->td_frame;
 359         /*
 360          * Don't allow the user to change SR
 361          */
 362         sr = f->sr;
 363         memcpy(td->td_frame, regs, sizeof(struct reg));
 364         f->sr = sr;
 365         return (0);
 366 }
 367
 368 int
 369 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
 370 {
 371         struct trapframe *tp;
 372
 373         tp = td->td_frame;
 374         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
 375         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->sp);
 376         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
 377         bcopy((void *)&td->td_frame->zero, (void *)&mcp->mc_regs,
 378             sizeof(mcp->mc_regs));
 379
 380         mcp->mc_fpused = td->td_md.md_flags & MDTD_FPUSED;
 381         if (mcp->mc_fpused) {
 382                 bcopy((void *)&td->td_frame->f0, (void *)&mcp->mc_fpregs,
 383                     sizeof(mcp->mc_fpregs));
 384         }
 385         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
 386                 mcp->mc_regs[V0] = 0;
 387                 mcp->mc_regs[V1] = 0;
 388                 mcp->mc_regs[A3] = 0;
 389         }
 390
 391         mcp->mc_pc = td->td_frame->pc;
 392         mcp->mullo = td->td_frame->mullo;
 393         mcp->mulhi = td->td_frame->mulhi;
 394         mcp->mc_tls = td->td_md.md_tls;
 395         return (0);
 396 }
 397
 398 int
 399 set_mcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
 400 {
 401         struct trapframe *tp;
 402
 403         tp = td->td_frame;
 404         bcopy((void *)&mcp->mc_regs, (void *)&td->td_frame->zero,
 405             sizeof(mcp->mc_regs));
 406
 407         td->td_md.md_flags = mcp->mc_fpused & MDTD_FPUSED;
 408         if (mcp->mc_fpused) {
 409                 bcopy((void *)&mcp->mc_fpregs, (void *)&td->td_frame->f0,
 410                     sizeof(mcp->mc_fpregs));
 411         }
 412         td->td_frame->pc = mcp->mc_pc;
 413         td->td_frame->mullo = mcp->mullo;
 414         td->td_frame->mulhi = mcp->mulhi;
 415         td->td_md.md_tls = mcp->mc_tls;
 416         /* Dont let user to set any bits in Status and casue registers */
 417
 418         return (0);
 419 }
 420
 421 int
 422 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
 423 {
 424         if (td == PCPU_GET(fpcurthread))
 425                 MipsSaveCurFPState(td);
 426         memcpy(fpregs, &td->td_frame->f0, sizeof(struct fpreg));
 427         return 0;
 428 }
 429
 430 int
 431 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
 432 {
 433         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
 434                 PCPU_SET(fpcurthread, (struct thread *)0);
 435         memcpy(&td->td_frame->f0, fpregs, sizeof(struct fpreg));
 436         return 0;
 437 }
 438
 439
 440 /*
 441  * Clear registers on exec
 442  * $sp is set to the stack pointer passed in.  $pc is set to the entry
 443  * point given by the exec_package passed in, as is $t9 (used for PIC
 444  * code by the MIPS elf abi).
 445  */
 446 void
 447 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
 448 {
 449
 450         bzero((caddr_t)td->td_frame, sizeof(struct trapframe));
 451
 452         /*
 453          * The stack pointer has to be aligned to accommodate the largest
 454          * datatype at minimum.  This probably means it should be 16-byte
 455          * aligned, but for now we're 8-byte aligning it.
 456          */
 457         td->td_frame->sp = ((register_t) stack) & ~(sizeof(__int64_t) - 1);
 458
 459         /*
 460          * If we're running o32 or n32 programs but have 64-bit registers,
 461          * GCC may use stack-relative addressing near the top of user
 462          * address space that, due to sign extension, will yield an
 463          * invalid address.  For instance, if sp is 0x7fffff00 then GCC
 464          * might do something like this to load a word from 0x7ffffff0:
 465          *
 466          *      addu    sp, sp, 32768
 467          *      lw      t0, -32528(sp)
 468          *
 469          * On systems with 64-bit registers, sp is sign-extended to
 470          * 0xffffffff80007f00 and the load is instead done from
 471          * 0xffffffff7ffffff0.
 472          *
 473          * To prevent this, we subtract 64K from the stack pointer here.
 474          *
 475          * For consistency, we should just always do this unless we're
 476          * running n64 programs.  For now, since we don't support
 477          * COMPAT_FREEBSD32 on n64 kernels, we just do it unless we're
 478          * running n64 kernels.
 479          */
 480 #if !defined(__mips_n64)
 481         td->td_frame->sp -= 65536;
 482 #endif
 483
 484         td->td_frame->pc = imgp->entry_addr & ~3;
 485         td->td_frame->t9 = imgp->entry_addr & ~3; /* abicall req */
 486         td->td_frame->sr = MIPS_SR_KSU_USER | MIPS_SR_EXL | MIPS_SR_INT_IE |
 487             (mips_rd_status() & MIPS_SR_INT_MASK);
 488 #if defined(__mips_n32)
 489         td->td_frame->sr |= MIPS_SR_PX;
 490 #elif  defined(__mips_n64)
 491         td->td_frame->sr |= MIPS_SR_PX | MIPS_SR_UX | MIPS_SR_KX;
 492 #endif
 493         /*
 494          * FREEBSD_DEVELOPERS_FIXME:
 495          * Setup any other CPU-Specific registers (Not MIPS Standard)
 496          * and/or bits in other standard MIPS registers (if CPU-Specific)
 497          *  that are needed.
 498          */
 499
 500         /*
 501          * Set up arguments for the rtld-capable crt0:
 502          *      a0      stack pointer
 503          *      a1      rtld cleanup (filled in by dynamic loader)
 504          *      a2      rtld object (filled in by dynamic loader)
 505          *      a3      ps_strings
 506          */
 507         td->td_frame->a0 = (register_t) stack;
 508         td->td_frame->a1 = 0;
 509         td->td_frame->a2 = 0;
 510         td->td_frame->a3 = (register_t)imgp->ps_strings;
 511
 512         td->td_md.md_flags &= ~MDTD_FPUSED;
 513         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
 514             PCPU_SET(fpcurthread, (struct thread *)0);
 515         td->td_md.md_ss_addr = 0;
 516 }
 517
 518 int
 519 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
 520 {
 521         int i;
 522         struct proc *p;
 523
 524         p = td->td_proc;
 525         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 526         if (!td->td_md.md_ss_addr)
 527                 return EINVAL;
 528
 529         /*
 530          * Restore original instruction and clear BP
 531          */
 532         i = ptrace_write_int (td, td->td_md.md_ss_addr, td->td_md.md_ss_instr);
 533
 534         /* The sync'ing of I & D caches is done by procfs_domem(). */
 535
 536         if (i < 0) {
 537                 log(LOG_ERR, "SS %s %d: can't restore instruction at %x: %x\n",
 538                     p->p_comm, p->p_pid, td->td_md.md_ss_addr,
 539                     td->td_md.md_ss_instr);
 540         }
 541         td->td_md.md_ss_addr = 0;
 542         return 0;
 543 }