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 #include "opt_cputype.h"
  43
  44 #include <sys/types.h>
  45 #include <sys/param.h>
  46 #include <sys/systm.h>
  47 #include <sys/sysent.h>
  48 #include <sys/proc.h>
  49 #include <sys/signalvar.h>
  50 #include <sys/exec.h>
  51 #include <sys/imgact.h>
  52 #include <sys/ucontext.h>
  53 #include <sys/lock.h>
  54 #include <sys/syscallsubr.h>
  55 #include <sys/sysproto.h>
  56 #include <sys/ptrace.h>
  57 #include <sys/syslog.h>
  58 #include <vm/vm.h>
  59 #include <vm/pmap.h>
  60 #include <vm/vm_map.h>
  61 #include <vm/vm_extern.h>
  62 #include <sys/user.h>
  63 #include <sys/uio.h>
  64 #include <machine/reg.h>
  65 #include <machine/md_var.h>
  66 #include <machine/sigframe.h>
  67 #include <machine/vmparam.h>
  68 #include <sys/vnode.h>
  69 #include <fs/pseudofs/pseudofs.h>
  70 #include <fs/procfs/procfs.h>
  71
  72 #define UCONTEXT_MAGIC  0xACEDBADE
  73
  74 /*
  75  * Send an interrupt to process.
  76  *
  77  * Stack is set up to allow sigcode stored
  78  * at top to call routine, followed by kcall
  79  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
  80  * resets the signal mask, the stack, and the
  81  * frame pointer, it returns to the user
  82  * specified pc, psl.
  83  */
  84 void
  85 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
  86 {
  87         struct proc *p;
  88         struct thread *td;
  89         struct trapframe *regs;
  90         struct sigacts *psp;
  91         struct sigframe sf, *sfp;
  92         int sig;
  93         int oonstack;
  94
  95         td = curthread;
  96         p = td->td_proc;
  97         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
  98         sig = ksi->ksi_signo;
  99         psp = p->p_sigacts;
 100         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 101
 102         regs = td->td_frame;
 103         oonstack = sigonstack(regs->sp);
 104
 105         /* save user context */
 106         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 107         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 108         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 109         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 110         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_pc = regs->pc;
 111         sf.sf_uc.uc_mcontext.mullo = regs->mullo;
 112         sf.sf_uc.uc_mcontext.mulhi = regs->mulhi;
 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         struct trapframe *regs;
 219         ucontext_t *ucp;
 220         ucontext_t uc;
 221         int error;
 222
 223         ucp = &uc;
 224
 225         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 226         if (error != 0)
 227             return (error);
 228
 229         regs = td->td_frame;
 230
 231 /* #ifdef DEBUG */
 232         if (ucp->uc_mcontext.mc_regs[ZERO] != UCONTEXT_MAGIC) {
 233                 printf("sigreturn: pid %d, ucp %p\n", td->td_proc->p_pid, ucp);
 234                 printf("  old sp %p ra %p pc %p\n",
 235                     (void *)(intptr_t)regs->sp, (void *)(intptr_t)regs->ra, (void *)(intptr_t)regs->pc);
 236                 printf("  new sp %p ra %p pc %p z %p\n",
 237                     (void *)(intptr_t)ucp->uc_mcontext.mc_regs[SP],
 238                     (void *)(intptr_t)ucp->uc_mcontext.mc_regs[RA],
 239                     (void *)(intptr_t)ucp->uc_mcontext.mc_regs[PC],
 240                     (void *)(intptr_t)ucp->uc_mcontext.mc_regs[ZERO]);
 241                 return EINVAL;
 242         }
 243 /* #endif */
 244
 245         bcopy((const void *)&ucp->uc_mcontext.mc_regs[1], (void *)&regs->ast,
 246             sizeof(ucp->uc_mcontext.mc_regs) - sizeof(register_t));
 247
 248         if (ucp->uc_mcontext.mc_fpused)
 249                 bcopy((const void *)ucp->uc_mcontext.mc_fpregs,
 250                     (void *)&td->td_frame->f0,
 251                     sizeof(ucp->uc_mcontext.mc_fpregs));
 252
 253         regs->pc = ucp->uc_mcontext.mc_pc;
 254         regs->mullo = ucp->uc_mcontext.mullo;
 255         regs->mulhi = ucp->uc_mcontext.mulhi;
 256
 257         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
 258
 259         return(EJUSTRETURN);
 260 }
 261
 262
 263 int
 264 ptrace_set_pc(struct thread *td, unsigned long addr)
 265 {
 266         td->td_frame->pc = (register_t) addr;
 267         return 0;
 268 }
 269
 270 static int
 271 ptrace_read_int(struct thread *td, off_t addr, int *v)
 272 {
 273         struct iovec iov;
 274         struct uio uio;
 275
 276         PROC_LOCK_ASSERT(td->td_proc, MA_NOTOWNED);
 277         iov.iov_base = (caddr_t) v;
 278         iov.iov_len = sizeof(int);
 279         uio.uio_iov = &iov;
 280         uio.uio_iovcnt = 1;
 281         uio.uio_offset = (off_t)addr;
 282         uio.uio_resid = sizeof(int);
 283         uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 284         uio.uio_rw = UIO_READ;
 285         uio.uio_td = td;
 286         return proc_rwmem(td->td_proc, &uio);
 287 }
 288
 289 static int
 290 ptrace_write_int(struct thread *td, off_t addr, int v)
 291 {
 292         struct iovec iov;
 293         struct uio uio;
 294
 295         PROC_LOCK_ASSERT(td->td_proc, MA_NOTOWNED);
 296         iov.iov_base = (caddr_t) &v;
 297         iov.iov_len = sizeof(int);
 298         uio.uio_iov = &iov;
 299         uio.uio_iovcnt = 1;
 300         uio.uio_offset = (off_t)addr;
 301         uio.uio_resid = sizeof(int);
 302         uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 303         uio.uio_rw = UIO_WRITE;
 304         uio.uio_td = td;
 305         return proc_rwmem(td->td_proc, &uio);
 306 }
 307
 308 int
 309 ptrace_single_step(struct thread *td)
 310 {
 311         unsigned va;
 312         struct trapframe *locr0 = td->td_frame;
 313         int i;
 314         int bpinstr = MIPS_BREAK_SSTEP;
 315         int curinstr;
 316         struct proc *p;
 317
 318         p = td->td_proc;
 319         PROC_UNLOCK(p);
 320         /*
 321          * Fetch what's at the current location.
 322          */
 323         ptrace_read_int(td,  (off_t)locr0->pc, &curinstr);
 324
 325         /* compute next address after current location */
 326         if(curinstr != 0) {
 327                 va = MipsEmulateBranch(locr0, locr0->pc, locr0->fsr,
 328                     (uintptr_t)&curinstr);
 329         } else {
 330                 va = locr0->pc + 4;
 331         }
 332         if (td->td_md.md_ss_addr) {
 333                 printf("SS %s (%d): breakpoint already set at %x (va %x)\n",
 334                     p->p_comm, p->p_pid, td->td_md.md_ss_addr, va); /* XXX */
 335                 return (EFAULT);
 336         }
 337         td->td_md.md_ss_addr = va;
 338         /*
 339          * Fetch what's at the current location.
 340          */
 341         ptrace_read_int(td, (off_t)va, &td->td_md.md_ss_instr);
 342
 343         /*
 344          * Store breakpoint instruction at the "next" location now.
 345          */
 346         i = ptrace_write_int (td, va, bpinstr);
 347
 348         /*
 349          * The sync'ing of I & D caches is done by procfs_domem()
 350          * through procfs_rwmem().
 351          */
 352
 353         PROC_LOCK(p);
 354         if (i < 0)
 355                 return (EFAULT);
 356 #if 0
 357         printf("SS %s (%d): breakpoint set at %x: %x (pc %x) br %x\n",
 358             p->p_comm, p->p_pid, p->p_md.md_ss_addr,
 359             p->p_md.md_ss_instr, locr0->pc, curinstr); /* XXX */
 360 #endif
 361         return (0);
 362 }
 363
 364
 365 void
 366 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
 367 {
 368
 369         pcb->pcb_regs.ra = tf->ra;
 370         pcb->pcb_regs.pc = tf->pc;
 371         pcb->pcb_regs.sp = tf->sp;
 372 }
 373
 374 int
 375 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
 376 {
 377         memcpy(regs, td->td_frame, sizeof(struct reg));
 378         return (0);
 379 }
 380
 381 int
 382 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
 383 {
 384         struct trapframe *f;
 385         register_t sr;
 386
 387         f = (struct trapframe *) td->td_frame;
 388         /*
 389          * Don't allow the user to change SR
 390          */
 391         sr = f->sr;
 392         memcpy(td->td_frame, regs, sizeof(struct reg));
 393         f->sr = sr;
 394         return (0);
 395 }
 396
 397 int
 398 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
 399 {
 400         struct trapframe *tp;
 401
 402         tp = td->td_frame;
 403         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
 404         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->sp);
 405         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
 406         bcopy((void *)&td->td_frame->zero, (void *)&mcp->mc_regs,
 407             sizeof(mcp->mc_regs));
 408
 409         mcp->mc_fpused = td->td_md.md_flags & MDTD_FPUSED;
 410         if (mcp->mc_fpused) {
 411                 bcopy((void *)&td->td_frame->f0, (void *)&mcp->mc_fpregs,
 412                     sizeof(mcp->mc_fpregs));
 413         }
 414         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
 415                 mcp->mc_regs[V0] = 0;
 416                 mcp->mc_regs[V1] = 0;
 417                 mcp->mc_regs[A3] = 0;
 418         }
 419
 420         mcp->mc_pc = td->td_frame->pc;
 421         mcp->mullo = td->td_frame->mullo;
 422         mcp->mulhi = td->td_frame->mulhi;
 423         mcp->mc_tls = td->td_md.md_tls;
 424         return (0);
 425 }
 426
 427 int
 428 set_mcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
 429 {
 430         struct trapframe *tp;
 431
 432         tp = td->td_frame;
 433         bcopy((void *)&mcp->mc_regs, (void *)&td->td_frame->zero,
 434             sizeof(mcp->mc_regs));
 435
 436         td->td_md.md_flags = mcp->mc_fpused & MDTD_FPUSED;
 437         if (mcp->mc_fpused) {
 438                 bcopy((void *)&mcp->mc_fpregs, (void *)&td->td_frame->f0,
 439                     sizeof(mcp->mc_fpregs));
 440         }
 441         td->td_frame->pc = mcp->mc_pc;
 442         td->td_frame->mullo = mcp->mullo;
 443         td->td_frame->mulhi = mcp->mulhi;
 444         td->td_md.md_tls = mcp->mc_tls;
 445         /* Dont let user to set any bits in Status and casue registers */
 446
 447         return (0);
 448 }
 449
 450 int
 451 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
 452 {
 453         if (td == PCPU_GET(fpcurthread))
 454                 MipsSaveCurFPState(td);
 455         memcpy(fpregs, &td->td_frame->f0, sizeof(struct fpreg));
 456         return 0;
 457 }
 458
 459 int
 460 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
 461 {
 462         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
 463                 PCPU_SET(fpcurthread, (struct thread *)0);
 464         memcpy(&td->td_frame->f0, fpregs, sizeof(struct fpreg));
 465         return 0;
 466 }
 467
 468
 469 /*
 470  * Clear registers on exec
 471  * $sp is set to the stack pointer passed in.  $pc is set to the entry
 472  * point given by the exec_package passed in, as is $t9 (used for PIC
 473  * code by the MIPS elf abi).
 474  */
 475 void
 476 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
 477 {
 478
 479         bzero((caddr_t)td->td_frame, sizeof(struct trapframe));
 480
 481         /*
 482          * The stack pointer has to be aligned to accommodate the largest
 483          * datatype at minimum.  This probably means it should be 16-byte
 484          * aligned, but for now we're 8-byte aligning it.
 485          */
 486         td->td_frame->sp = ((register_t) stack) & ~(sizeof(__int64_t) - 1);
 487
 488         /*
 489          * If we're running o32 or n32 programs but have 64-bit registers,
 490          * GCC may use stack-relative addressing near the top of user
 491          * address space that, due to sign extension, will yield an
 492          * invalid address.  For instance, if sp is 0x7fffff00 then GCC
 493          * might do something like this to load a word from 0x7ffffff0:
 494          *
 495          *      addu    sp, sp, 32768
 496          *      lw      t0, -32528(sp)
 497          *
 498          * On systems with 64-bit registers, sp is sign-extended to
 499          * 0xffffffff80007f00 and the load is instead done from
 500          * 0xffffffff7ffffff0.
 501          *
 502          * To prevent this, we subtract 64K from the stack pointer here.
 503          *
 504          * For consistency, we should just always do this unless we're
 505          * running n64 programs.  For now, since we don't support
 506          * COMPAT_FREEBSD32 on n64 kernels, we just do it unless we're
 507          * running n64 kernels.
 508          */
 509 #if !defined(__mips_n64)
 510         td->td_frame->sp -= 65536;
 511 #endif
 512
 513         td->td_frame->pc = imgp->entry_addr & ~3;
 514         td->td_frame->t9 = imgp->entry_addr & ~3; /* abicall req */
 515         td->td_frame->sr = MIPS_SR_KSU_USER | MIPS_SR_EXL | MIPS_SR_INT_IE |
 516             (mips_rd_status() & MIPS_SR_INT_MASK);
 517 #if defined(__mips_n32)
 518         td->td_frame->sr |= MIPS_SR_PX;
 519 #elif  defined(__mips_n64)
 520         td->td_frame->sr |= MIPS_SR_PX | MIPS_SR_UX | MIPS_SR_KX;
 521 #endif
 522 #ifdef CPU_CNMIPS
 523         td->td_frame->sr |= MIPS_SR_COP_2_BIT | MIPS_SR_PX | MIPS_SR_UX |
 524             MIPS_SR_KX | MIPS_SR_SX;
 525 #endif
 526         /*
 527          * FREEBSD_DEVELOPERS_FIXME:
 528          * Setup any other CPU-Specific registers (Not MIPS Standard)
 529          * and/or bits in other standard MIPS registers (if CPU-Specific)
 530          *  that are needed.
 531          */
 532
 533         /*
 534          * Set up arguments for the rtld-capable crt0:
 535          *      a0      stack pointer
 536          *      a1      rtld cleanup (filled in by dynamic loader)
 537          *      a2      rtld object (filled in by dynamic loader)
 538          *      a3      ps_strings
 539          */
 540         td->td_frame->a0 = (register_t) stack;
 541         td->td_frame->a1 = 0;
 542         td->td_frame->a2 = 0;
 543         td->td_frame->a3 = (register_t)imgp->ps_strings;
 544
 545         td->td_md.md_flags &= ~MDTD_FPUSED;
 546         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
 547             PCPU_SET(fpcurthread, (struct thread *)0);
 548         td->td_md.md_ss_addr = 0;
 549 }
 550
 551 int
 552 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
 553 {
 554         int i;
 555         struct proc *p;
 556
 557         p = td->td_proc;
 558         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 559         if (!td->td_md.md_ss_addr)
 560                 return EINVAL;
 561
 562         /*
 563          * Restore original instruction and clear BP
 564          */
 565         i = ptrace_write_int (td, td->td_md.md_ss_addr, td->td_md.md_ss_instr);
 566
 567         /* The sync'ing of I & D caches is done by procfs_domem(). */
 568
 569         if (i < 0) {
 570                 log(LOG_ERR, "SS %s %d: can't restore instruction at %x: %x\n",
 571                     p->p_comm, p->p_pid, td->td_md.md_ss_addr,
 572                     td->td_md.md_ss_instr);
 573         }
 574         td->td_md.md_ss_addr = 0;
 575         return 0;
 576 }