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         .sv_thread_detach = NULL,
 110         .sv_trap        = NULL,
 111 };
 112 INIT_SYSENTVEC(elf32_sysvec, &elf32_freebsd_sysvec);
 113
 114 static Elf32_Brandinfo freebsd_brand_info = {
 115         .brand          = ELFOSABI_FREEBSD,
 116         .machine        = EM_MIPS,
 117         .compat_3_brand = "FreeBSD",
 118         .emul_path      = NULL,
 119         .interp_path    = "/libexec/ld-elf.so.1",
 120         .sysvec         = &elf32_freebsd_sysvec,
 121         .interp_newpath = "/libexec/ld-elf32.so.1",
 122         .flags          = 0
 123 };
 124
 125 SYSINIT(elf32, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_FIRST,
 126     (sysinit_cfunc_t) elf32_insert_brand_entry,
 127     &freebsd_brand_info);
 128
 129 static void
 130 freebsd32_exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
 131 {
 132         exec_setregs(td, imgp, stack);
 133
 134         /*
 135          * See comment in exec_setregs about running 32-bit binaries with 64-bit
 136          * registers.
 137          */
 138         td->td_frame->sp -= 65536;
 139
 140         /*
 141          * Clear extended address space bit for userland.
 142          */
 143         td->td_frame->sr &= ~MIPS_SR_UX;
 144 }
 145
 146 int
 147 set_regs32(struct thread *td, struct reg32 *regs)
 148 {
 149         struct reg r;
 150         unsigned i;
 151
 152         for (i = 0; i < NUMSAVEREGS; i++)
 153                 r.r_regs[i] = regs->r_regs[i];
 154
 155         return (set_regs(td, &r));
 156 }
 157
 158 int
 159 fill_regs32(struct thread *td, struct reg32 *regs)
 160 {
 161         struct reg r;
 162         unsigned i;
 163         int error;
 164
 165         error = fill_regs(td, &r);
 166         if (error != 0)
 167                 return (error);
 168
 169         for (i = 0; i < NUMSAVEREGS; i++)
 170                 regs->r_regs[i] = r.r_regs[i];
 171
 172         return (0);
 173 }
 174
 175 int
 176 set_fpregs32(struct thread *td, struct fpreg32 *fpregs)
 177 {
 178         struct fpreg fp;
 179         unsigned i;
 180
 181         for (i = 0; i < NUMFPREGS; i++)
 182                 fp.r_regs[i] = fpregs->r_regs[i];
 183
 184         return (set_fpregs(td, &fp));
 185 }
 186
 187 int
 188 fill_fpregs32(struct thread *td, struct fpreg32 *fpregs)
 189 {
 190         struct fpreg fp;
 191         unsigned i;
 192         int error;
 193
 194         error = fill_fpregs(td, &fp);
 195         if (error != 0)
 196                 return (error);
 197
 198         for (i = 0; i < NUMFPREGS; i++)
 199                 fpregs->r_regs[i] = fp.r_regs[i];
 200
 201         return (0);
 202 }
 203
 204 static int
 205 get_mcontext32(struct thread *td, mcontext32_t *mcp, int flags)
 206 {
 207         mcontext_t mcp64;
 208         unsigned i;
 209         int error;
 210
 211         error = get_mcontext(td, &mcp64, flags);
 212         if (error != 0)
 213                 return (error);
 214
 215         mcp->mc_onstack = mcp64.mc_onstack;
 216         mcp->mc_pc = mcp64.mc_pc;
 217         for (i = 0; i < 32; i++)
 218                 mcp->mc_regs[i] = mcp64.mc_regs[i];
 219         mcp->sr = mcp64.sr;
 220         mcp->mullo = mcp64.mullo;
 221         mcp->mulhi = mcp64.mulhi;
 222         mcp->mc_fpused = mcp64.mc_fpused;
 223         for (i = 0; i < 33; i++)
 224                 mcp->mc_fpregs[i] = mcp64.mc_fpregs[i];
 225         mcp->mc_fpc_eir = mcp64.mc_fpc_eir;
 226         mcp->mc_tls = (int32_t)(intptr_t)mcp64.mc_tls;
 227
 228         return (0);
 229 }
 230
 231 static int
 232 set_mcontext32(struct thread *td, mcontext32_t *mcp)
 233 {
 234         mcontext_t mcp64;
 235         unsigned i;
 236
 237         mcp64.mc_onstack = mcp->mc_onstack;
 238         mcp64.mc_pc = mcp->mc_pc;
 239         for (i = 0; i < 32; i++)
 240                 mcp64.mc_regs[i] = mcp->mc_regs[i];
 241         mcp64.sr = mcp->sr;
 242         mcp64.mullo = mcp->mullo;
 243         mcp64.mulhi = mcp->mulhi;
 244         mcp64.mc_fpused = mcp->mc_fpused;
 245         for (i = 0; i < 33; i++)
 246                 mcp64.mc_fpregs[i] = mcp->mc_fpregs[i];
 247         mcp64.mc_fpc_eir = mcp->mc_fpc_eir;
 248         mcp64.mc_tls = (void *)(intptr_t)mcp->mc_tls;
 249
 250         return (set_mcontext(td, &mcp64));
 251 }
 252
 253 int
 254 freebsd32_sigreturn(struct thread *td, struct freebsd32_sigreturn_args *uap)
 255 {
 256         ucontext32_t uc;
 257         int error;
 258
 259         CTR2(KTR_SIG, "sigreturn: td=%p ucp=%p", td, uap->sigcntxp);
 260
 261         if (copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc)) != 0) {
 262                 CTR1(KTR_SIG, "sigreturn: efault td=%p", td);
 263                 return (EFAULT);
 264         }
 265
 266         error = set_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext);
 267         if (error != 0)
 268                 return (error);
 269
 270         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &uc.uc_sigmask, NULL, 0);
 271
 272 #if 0
 273         CTR3(KTR_SIG, "sigreturn: return td=%p pc=%#x sp=%#x",
 274              td, uc.uc_mcontext.mc_srr0, uc.uc_mcontext.mc_gpr[1]);
 275 #endif
 276
 277         return (EJUSTRETURN);
 278 }
 279
 280 /*
 281  * The first two fields of a ucontext_t are the signal mask and the machine
 282  * context.  The next field is uc_link; we want to avoid destroying the link
 283  * when copying out contexts.
 284  */
 285 #define UC32_COPY_SIZE  offsetof(ucontext32_t, uc_link)
 286
 287 int
 288 freebsd32_getcontext(struct thread *td, struct freebsd32_getcontext_args *uap)
 289 {
 290         ucontext32_t uc;
 291         int ret;
 292
 293         if (uap->ucp == NULL)
 294                 ret = EINVAL;
 295         else {
 296                 get_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext, GET_MC_CLEAR_RET);
 297                 PROC_LOCK(td->td_proc);
 298                 uc.uc_sigmask = td->td_sigmask;
 299                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 300                 ret = copyout(&uc, uap->ucp, UC32_COPY_SIZE);
 301         }
 302         return (ret);
 303 }
 304
 305 int
 306 freebsd32_setcontext(struct thread *td, struct freebsd32_setcontext_args *uap)
 307 {
 308         ucontext32_t uc;
 309         int ret;
 310
 311         if (uap->ucp == NULL)
 312                 ret = EINVAL;
 313         else {
 314                 ret = copyin(uap->ucp, &uc, UC32_COPY_SIZE);
 315                 if (ret == 0) {
 316                         ret = set_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext);
 317                         if (ret == 0) {
 318                                 kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK,
 319                                     &uc.uc_sigmask, NULL, 0);
 320                         }
 321                 }
 322         }
 323         return (ret == 0 ? EJUSTRETURN : ret);
 324 }
 325
 326 int
 327 freebsd32_swapcontext(struct thread *td, struct freebsd32_swapcontext_args *uap)
 328 {
 329         ucontext32_t uc;
 330         int ret;
 331
 332         if (uap->oucp == NULL || uap->ucp == NULL)
 333                 ret = EINVAL;
 334         else {
 335                 get_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext, GET_MC_CLEAR_RET);
 336                 PROC_LOCK(td->td_proc);
 337                 uc.uc_sigmask = td->td_sigmask;
 338                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 339                 ret = copyout(&uc, uap->oucp, UC32_COPY_SIZE);
 340                 if (ret == 0) {
 341                         ret = copyin(uap->ucp, &uc, UC32_COPY_SIZE);
 342                         if (ret == 0) {
 343                                 ret = set_mcontext32(td, &uc.uc_mcontext);
 344                                 if (ret == 0) {
 345                                         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK,
 346                                             &uc.uc_sigmask, NULL, 0);
 347                                 }
 348                         }
 349                 }
 350         }
 351         return (ret == 0 ? EJUSTRETURN : ret);
 352 }
 353
 354 #define UCONTEXT_MAGIC  0xACEDBADE
 355
 356 /*
 357  * Send an interrupt to process.
 358  *
 359  * Stack is set up to allow sigcode stored
 360  * at top to call routine, followed by kcall
 361  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 362  * resets the signal mask, the stack, and the
 363  * frame pointer, it returns to the user
 364  * specified pc, psl.
 365  */
 366 static void
 367 freebsd32_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 368 {
 369         struct proc *p;
 370         struct thread *td;
 371         struct fpreg32 fpregs;
 372         struct reg32 regs;
 373         struct sigacts *psp;
 374         struct sigframe32 sf, *sfp;
 375         int sig;
 376         int oonstack;
 377         unsigned i;
 378
 379         td = curthread;
 380         p = td->td_proc;
 381         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 382         sig = ksi->ksi_signo;
 383         psp = p->p_sigacts;
 384         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 385
 386         fill_regs32(td, &regs);
 387         oonstack = sigonstack(td->td_frame->sp);
 388
 389         /* save user context */
 390         bzero(&sf, sizeof sf);
 391         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 392         sf.sf_uc.uc_stack.ss_sp = (int32_t)(intptr_t)td->td_sigstk.ss_sp;
 393         sf.sf_uc.uc_stack.ss_size = td->td_sigstk.ss_size;
 394         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = td->td_sigstk.ss_flags;
 395         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 396         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_pc = regs.r_regs[PC];
 397         sf.sf_uc.uc_mcontext.mullo = regs.r_regs[MULLO];
 398         sf.sf_uc.uc_mcontext.mulhi = regs.r_regs[MULHI];
 399         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_tls = (int32_t)(intptr_t)td->td_md.md_tls;
 400         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_regs[0] = UCONTEXT_MAGIC;  /* magic number */
 401         for (i = 1; i < 32; i++)
 402                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_regs[i] = regs.r_regs[i];
 403         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpused = td->td_md.md_flags & MDTD_FPUSED;
 404         if (sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpused) {
 405                 /* if FPU has current state, save it first */
 406                 if (td == PCPU_GET(fpcurthread))
 407                         MipsSaveCurFPState(td);
 408                 fill_fpregs32(td, &fpregs);
 409                 for (i = 0; i < 33; i++)
 410                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fpregs[i] = fpregs.r_regs[i];
 411         }
 412
 413         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 414         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 415             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 416                 sfp = (struct sigframe32 *)((vm_offset_t)(td->td_sigstk.ss_sp +
 417                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe32))
 418                     & ~(sizeof(__int64_t) - 1));
 419         } else
 420                 sfp = (struct sigframe32 *)((vm_offset_t)(td->td_frame->sp -
 421                     sizeof(struct sigframe32)) & ~(sizeof(__int64_t) - 1));
 422
 423         /* Build the argument list for the signal handler. */
 424         td->td_frame->a0 = sig;
 425         td->td_frame->a2 = (register_t)(intptr_t)&sfp->sf_uc;
 426         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 427                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 428                 td->td_frame->a1 = (register_t)(intptr_t)&sfp->sf_si;
 429                 /* sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher; */
 430
 431                 /* fill siginfo structure */
 432                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 433                 sf.sf_si.si_code = ksi->ksi_code;
 434                 sf.sf_si.si_addr = td->td_frame->badvaddr;
 435         } else {
 436                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 437                 td->td_frame->a1 = ksi->ksi_code;
 438                 td->td_frame->a3 = td->td_frame->badvaddr;
 439                 /* sf.sf_ahu.sf_handler = catcher; */
 440         }
 441
 442         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 443         PROC_UNLOCK(p);
 444
 445         /*
 446          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 447          */
 448         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe32)) != 0) {
 449                 /*
 450                  * Something is wrong with the stack pointer.
 451                  * ...Kill the process.
 452                  */
 453                 PROC_LOCK(p);
 454                 sigexit(td, SIGILL);
 455         }
 456
 457         td->td_frame->pc = (register_t)(intptr_t)catcher;
 458         td->td_frame->t9 = (register_t)(intptr_t)catcher;
 459         td->td_frame->sp = (register_t)(intptr_t)sfp;
 460         /*
 461          * Signal trampoline code is at base of user stack.
 462          */
 463         td->td_frame->ra = (register_t)(intptr_t)FREEBSD32_PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 464         PROC_LOCK(p);
 465         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 466 }
 467
 468 int
 469 freebsd32_sysarch(struct thread *td, struct freebsd32_sysarch_args *uap)
 470 {
 471         int error;
 472         int32_t tlsbase;
 473
 474         switch (uap->op) {
 475         case MIPS_SET_TLS:
 476                 td->td_md.md_tls = (void *)(intptr_t)uap->parms;
 477                 return (0);
 478         case MIPS_GET_TLS:
 479                 tlsbase = (int32_t)(intptr_t)td->td_md.md_tls;
 480                 error = copyout(&tlsbase, uap->parms, sizeof(tlsbase));
 481                 return (error);
 482         default:
 483                 break;
 484         }
 485         return (EINVAL);
 486 }
 487
 488 void
 489 elf32_dump_thread(struct thread *td __unused, void *dst __unused,
 490     size_t *off __unused)
 491 {
 492 }