sys/mips/mips/freebsd32_machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2012 Juli Mallett <jmallett@FreeBSD.org>
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  *
  26  * $FreeBSD$
  27  */
  28
  29 /*
  30  * Based on nwhitehorn's COMPAT_FREEBSD32 support code for PowerPC64.
  31  */
  32
  33 #include "opt_compat.h"
  34
  35 #define __ELF_WORD_SIZE 32
  36
  37 #include <sys/types.h>
  38 #include <sys/param.h>
  39 #include <sys/kernel.h>
  40 #include <sys/systm.h>
  41 #include <sys/sysent.h>
  42 #include <sys/exec.h>
  43 #include <sys/imgact.h>
  44 #include <sys/malloc.h>
  45 #include <sys/proc.h>
  46 #include <sys/namei.h>
  47 #include <sys/fcntl.h>
  48 #include <sys/sysent.h>
  49 #include <sys/imgact_elf.h>
  50 #include <sys/syscall.h>
  51 #include <sys/syscallsubr.h>
  52 #include <sys/sysproto.h>
  53 #include <sys/signalvar.h>
  54 #include <sys/vnode.h>
  55 #include <sys/linker.h>
  56
  57 #include <vm/vm.h>
  58 #include <vm/vm_param.h>
  59
  60 #include <machine/md_var.h>
  61 #include <machine/reg.h>
  62 #include <machine/sigframe.h>
  63 #include <machine/sysarch.h>
  64
  65 #include <compat/freebsd32/freebsd32_signal.h>
  66 #include <compat/freebsd32/freebsd32_util.h>
  67 #include <compat/freebsd32/freebsd32_proto.h>
  68
  69 static void freebsd32_exec_setregs(struct thread *, struct image_params *, u_long);
  70 static int get_mcontext32(struct thread *, mcontext32_t *, int);
  71 static int set_mcontext32(struct thread *, mcontext32_t *);
  72 static void freebsd32_sendsig(sig_t, ksiginfo_t *, sigset_t *);
  73
  74 extern const char *freebsd32_syscallnames[];
  75
  76 struct sysentvec elf32_freebsd_sysvec = {
  77         .sv_size        = SYS_MAXSYSCALL,
  78         .sv_table       = freebsd32_sysent,
  79         .sv_mask        = 0,
  80         .sv_sigsize     = 0,
  81         .sv_sigtbl      = NULL,
  82         .sv_errsize     = 0,
  83         .sv_errtbl      = NULL,
  84         .sv_transtrap   = NULL,
  85         .sv_fixup       = __elfN(freebsd_fixup),
  86         .sv_sendsig     = freebsd32_sendsig,
  87         .sv_sigcode     = sigcode32,
  88         .sv_szsigcode   = &szsigcode32,
  89         .sv_prepsyscall = NULL,
  90         .sv_name        = "FreeBSD ELF32",
  91         .sv_coredump    = __elfN(coredump),
  92         .sv_imgact_try  = NULL,
  93         .sv_minsigstksz = MINSIGSTKSZ,
  94         .sv_pagesize    = PAGE_SIZE,
  95         .sv_minuser     = VM_MIN_ADDRESS,
  96         .sv_maxuser     = ((vm_offset_t)0x80000000),
  97         .sv_usrstack    = FREEBSD32_USRSTACK,
  98         .sv_psstrings   = FREEBSD32_PS_STRINGS,
  99         .sv_stackprot   = VM_PROT_ALL,
 100         .sv_copyout_strings = freebsd32_copyout_strings,
 101         .sv_setregs     = freebsd32_exec_setregs,
 102         .sv_fixlimit    = NULL,
 103         .sv_maxssiz     = NULL,
 104         .sv_flags       = SV_ABI_FREEBSD | SV_ILP32,
 105         .sv_set_syscall_retval = cpu_set_syscall_retval,
 106         .sv_fetch_syscall_args = cpu_fetch_syscall_args,
 107         .sv_syscallnames = freebsd32_syscallnames,
 108         .sv_schedtail   = NULL,
 109 };
 110 INIT_SYSENTVEC(elf32_sysvec, &elf32_freebsd_sysvec);
 111
 112 static Elf32_Brandinfo freebsd_brand_info = {
 113         .brand          = ELFOSABI_FREEBSD,
 114         .machine        = EM_MIPS,
 115         .compat_3_brand = "FreeBSD",
 116         .emul_path      = NULL,
 117         .interp_path    = "/libexec/ld-elf.so.1",
 118         .sysvec         = &elf32_freebsd_sysvec,
 119         .interp_newpath = "/libexec/ld-elf32.so.1",
 120         .flags          = 0
 121 };
 122
 123 SYSINIT(elf32, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_FIRST,
 124     (sysinit_cfunc_t) elf32_insert_brand_entry,
 125     &freebsd_brand_info);
 126
 127 static void
 128 freebsd32_exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
 129 {
 130         exec_setregs(td, imgp, stack);
 131
 132         /*
 133          * See comment in exec_setregs about running 32-bit binaries with 64-bit
 134          * registers.
 135          */
 136         td->td_frame->sp -= 65536;
 137
 138         /*
 139          * Clear extended address space bit for userland.
 140          */
 141         td->td_frame->sr &= ~MIPS_SR_UX;
 142 }
 143
 144 int
 145 set_regs32(struct thread *td, struct reg32 *regs)
 146 {
 147         struct reg r;
 148         unsigned i;
 149
 150         for (i = 0; i < NUMSAVEREGS; i++)
 151                 r.r_regs[i] = regs->r_regs[i];
 152
 153         return (set_regs(td, &r));
 154 }
 155
 156 int
 157 fill_regs32(struct thread *td, struct reg32 *regs)
 158 {
 159         struct reg r;
 160         unsigned i;
 161         int error;
 162
 163         error = fill_regs(td, &r);
 164         if (error != 0)
 165                 return (error);
 166
 167         for (i = 0; i < NUMSAVEREGS; i++)
 168                 regs->r_regs[i] = r.r_regs[i];
 169
 170         return (0);
 171 }
 172
 173 int
 174 set_fpregs32(struct thread *td, struct fpreg32 *fpregs)
 175 {
 176         struct fpreg fp;
 177         unsigned i;
 178
 179         for (i = 0; i < NUMFPREGS; i++)
 180                 fp.r_regs[i] = fpregs->r_regs[i];
 181
 182         return (set_fpregs(td, &fp));
 183 }
 184
 185 int
 186 fill_fpregs32(struct thread *td, struct fpreg32 *fpregs)
 187 {
 188         struct fpreg fp;
 189         unsigned i;
 190         int error;
 191
 192         error = fill_fpregs(td, &fp);
 193         if (error != 0)
 194                 return (error);
 195
 196         for (i = 0; i < NUMFPREGS; i++)
 197                 fpregs->r_regs[i] = fp.r_regs[i];
 198
 199         return (0);
 200 }
 201
 202 static int
 203 get_mcontext32(struct thread *td, mcontext32_t *mcp, int flags)
 204 {
 205         mcontext_t mcp64;
 206         unsigned i;
 207         int error;
 208
 209         error = get_mcontext(td, &mcp64, flags);
 210         if (error != 0)
 211                 return (error);
 212
 213         mcp->mc_onstack = mcp64.mc_onstack;
 214         mcp->mc_pc = mcp64.mc_pc;
 215         for (i = 0; i < 32; i++)
 216                 mcp->mc_regs[i] = mcp64.mc_regs[i];
 217         mcp->sr = mcp64.sr;
 218         mcp->mullo = mcp64.mullo;
 219         mcp->mulhi = mcp64.mulhi;
 220         mcp->mc_fpused = mcp64.mc_fpused;
 221         for (i = 0; i < 33; i++)
 222                 mcp->mc_fpregs[i] = mcp64.mc_fpregs[i];
 223         mcp->mc_fpc_eir = mcp64.mc_fpc_eir;
 224         mcp->mc_tls = (int32_t)(intptr_t)mcp64.mc_tls;
 225
 226         return (0);
 227 }
 228
 229 static int
 230 set_mcontext32(struct thread *td, mcontext32_t *mcp)
 231 {
 232         mcontext_t mcp64;
 233         unsigned i;
 234
 235         mcp64.mc_onstack = mcp->mc_onstack;
 236         mcp64.mc_pc = mcp->mc_pc;
 237         for (i = 0; i < 32; i++)
 238                 mcp64.mc_regs[i] = mcp->mc_regs[i];
 239         mcp64.sr = mcp->sr;
 240         mcp64.mullo = mcp->mullo;
 241         mcp64.mulhi = mcp->mulhi;
 242         mcp64.mc_fpused = mcp->mc_fpused;
 243         for (i = 0; i < 33; i++)
 244                 mcp64.mc_fpregs[i] = mcp->mc_fpregs[i];
 245         mcp64.mc_fpc_eir = mcp->mc_fpc_eir;
 246         mcp64.mc_tls = (void *)(intptr_t)mcp->mc_tls;
 247
 248         return (set_mcontext(td, &mcp64));
 249 }
 250
 251 int
 252 freebsd32_sigreturn(struct thread *td, struct freebsd32_sigreturn_args *uap)
 253 {
 254         ucontext32_t uc;
 255         int error;
 256
 257         CTR2(KTR_SIG, "sigreturn: td=%p ucp=%p", td, uap->sigcntxp);
 258
 259         if (copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc)) != 0) {
 260                 CTR1(KTR_SIG, "sigreturn: efault td=%p", td);
 261                 return (EFAULT);
 262         }
 263
 264         error = set_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext);
 265         if (error != 0)
 266                 return (error);
 267
 268         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &uc.uc_sigmask, NULL, 0);
 269
 270 #if 0
 271         CTR3(KTR_SIG, "sigreturn: return td=%p pc=%#x sp=%#x",
 272              td, uc.uc_mcontext.mc_srr0, uc.uc_mcontext.mc_gpr[1]);
 273 #endif
 274
 275         return (EJUSTRETURN);
 276 }
 277
 278 /*
 279  * The first two fields of a ucontext_t are the signal mask and the machine
 280  * context.  The next field is uc_link; we want to avoid destroying the link
 281  * when copying out contexts.
 282  */
 283 #define UC32_COPY_SIZE  offsetof(ucontext32_t, uc_link)
 284
 285 int
 286 freebsd32_getcontext(struct thread *td, struct freebsd32_getcontext_args *uap)
 287 {
 288         ucontext32_t uc;
 289         int ret;
 290
 291         if (uap->ucp == NULL)
 292                 ret = EINVAL;
 293         else {
 294                 get_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext, GET_MC_CLEAR_RET);
 295                 PROC_LOCK(td->td_proc);
 296                 uc.uc_sigmask = td->td_sigmask;
 297                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 298                 ret = copyout(&uc, uap->ucp, UC32_COPY_SIZE);
 299         }
 300         return (ret);
 301 }
 302
 303 int
 304 freebsd32_setcontext(struct thread *td, struct freebsd32_setcontext_args *uap)
 305 {
 306         ucontext32_t uc;
 307         int ret;
 308
 309         if (uap->ucp == NULL)
 310                 ret = EINVAL;
 311         else {
 312                 ret = copyin(uap->ucp, &uc, UC32_COPY_SIZE);
 313                 if (ret == 0) {
 314                         ret = set_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext);
 315                         if (ret == 0) {
 316                                 kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK,
 317                                     &uc.uc_sigmask, NULL, 0);
 318                         }
 319                 }
 320         }
 321         return (ret == 0 ? EJUSTRETURN : ret);
 322 }
 323
 324 int
 325 freebsd32_swapcontext(struct thread *td, struct freebsd32_swapcontext_args *uap)
 326 {
 327         ucontext32_t uc;
 328         int ret;
 329
 330         if (uap->oucp == NULL || uap->ucp == NULL)
 331                 ret = EINVAL;
 332         else {
 333                 get_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext, GET_MC_CLEAR_RET);
 334                 PROC_LOCK(td->td_proc);
 335                 uc.uc_sigmask = td->td_sigmask;
 336                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 337                 ret = copyout(&uc, uap->oucp, UC32_COPY_SIZE);
 338                 if (ret == 0) {
 339                         ret = copyin(uap->ucp, &uc, UC32_COPY_SIZE);
 340                         if (ret == 0) {
 341                                 ret = set_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext);
 342                                 if (ret == 0) {
 343                                         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK,
 344                                             &uc.uc_sigmask, NULL, 0);
 345                                 }
 346                         }
 347                 }
 348         }
 349         return (ret == 0 ? EJUSTRETURN : ret);
 350 }
 351
 352 #define UCONTEXT_MAGIC  0xACEDBADE
 353
 354 /*
 355  * Send an interrupt to process.
 356  *
 357  * Stack is set up to allow sigcode stored
 358  * at top to call routine, followed by kcall
 359  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 360  * resets the signal mask, the stack, and the
 361  * frame pointer, it returns to the user
 362  * specified pc, psl.
 363  */
 364 static void
 365 freebsd32_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 366 {
 367         struct proc *p;
 368         struct thread *td;
 369         struct fpreg32 fpregs;
 370         struct reg32 regs;
 371         struct sigacts *psp;
 372         struct sigframe32 sf, *sfp;
 373         int sig;
 374         int oonstack;
 375         unsigned i;
 376
 377         td = curthread;
 378         p = td->td_proc;
 379         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 380         sig = ksi->ksi_signo;
 381         psp = p->p_sigacts;
 382         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 383
 384         fill_regs32(td, &regs);
 385         oonstack = sigonstack(td->td_frame->sp);
 386
 387         /* save user context */
 388         bzero(&sf, sizeof sf);
 389         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 390         sf.sf_uc.uc_stack.ss_sp = (int32_t)(intptr_t)td->td_sigstk.ss_sp;
 391         sf.sf_uc.uc_stack.ss_size = td->td_sigstk.ss_size;
 392         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = td->td_sigstk.ss_flags;
 393         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 394         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_pc = regs.r_regs[PC];
 395         sf.sf_uc.uc_mcontext.mullo = regs.r_regs[MULLO];
 396         sf.sf_uc.uc_mcontext.mulhi = regs.r_regs[MULHI];
 397         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_tls = (int32_t)(intptr_t)td->td_md.md_tls;
 398         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_regs[0] = UCONTEXT_MAGIC;  /* magic number */
 399         for (i = 1; i < 32; i++)
 400                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_regs[i] = regs.r_regs[i];
 401         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpused = td->td_md.md_flags & MDTD_FPUSED;
 402         if (sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpused) {
 403                 /* if FPU has current state, save it first */
 404                 if (td == PCPU_GET(fpcurthread))
 405                         MipsSaveCurFPState(td);
 406                 fill_fpregs32(td, &fpregs);
 407                 for (i = 0; i < 33; i++)
 408                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs[i] = fpregs.r_regs[i];
 409         }
 410
 411         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 412         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 413             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 414                 sfp = (struct sigframe32 *)((vm_offset_t)(td->td_sigstk.ss_sp +
 415                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe32))
 416                     & ~(sizeof(__int64_t) - 1));
 417         } else
 418                 sfp = (struct sigframe32 *)((vm_offset_t)(td->td_frame->sp -
 419                     sizeof(struct sigframe32)) & ~(sizeof(__int64_t) - 1));
 420
 421         /* Translate the signal if appropriate */
 422         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 423                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 424                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 425         }
 426
 427         /* Build the argument list for the signal handler. */
 428         td->td_frame->a0 = sig;
 429         td->td_frame->a2 = (register_t)(intptr_t)&sfp->sf_uc;
 430         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 431                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 432                 td->td_frame->a1 = (register_t)(intptr_t)&sfp->sf_si;
 433                 /* sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher; */
 434
 435                 /* fill siginfo structure */
 436                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 437                 sf.sf_si.si_code = ksi->ksi_code;
 438                 sf.sf_si.si_addr = td->td_frame->badvaddr;
 439         } else {
 440                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 441                 td->td_frame->a1 = ksi->ksi_code;
 442                 td->td_frame->a3 = td->td_frame->badvaddr;
 443                 /* sf.sf_ahu.sf_handler = catcher; */
 444         }
 445
 446         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 447         PROC_UNLOCK(p);
 448
 449         /*
 450          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 451          */
 452         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe32)) != 0) {
 453                 /*
 454                  * Something is wrong with the stack pointer.
 455                  * ...Kill the process.
 456                  */
 457                 PROC_LOCK(p);
 458                 sigexit(td, SIGILL);
 459         }
 460
 461         td->td_frame->pc = (register_t)(intptr_t)catcher;
 462         td->td_frame->t9 = (register_t)(intptr_t)catcher;
 463         td->td_frame->sp = (register_t)(intptr_t)sfp;
 464         /*
 465          * Signal trampoline code is at base of user stack.
 466          */
 467         td->td_frame->ra = (register_t)(intptr_t)FREEBSD32_PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 468         PROC_LOCK(p);
 469         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 470 }
 471
 472 int
 473 freebsd32_sysarch(struct thread *td, struct freebsd32_sysarch_args *uap)
 474 {
 475         int error;
 476         int32_t tlsbase;
 477
 478         switch (uap->op) {
 479         case MIPS_SET_TLS:
 480                 td->td_md.md_tls = (void *)(intptr_t)uap->parms;
 481                 return (0);
 482         case MIPS_GET_TLS:
 483                 tlsbase = (int32_t)(intptr_t)td->td_md.md_tls;
 484                 error = copyout(&tlsbase, uap->parms, sizeof(tlsbase));
 485                 return (error);
 486         default:
 487                 break;
 488         }
 489         return (EINVAL);
 490 }
 491
 492 void
 493 elf32_dump_thread(struct thread *td __unused, void *dst __unused,
 494     size_t *off __unused)
 495 {
 496 }