src/runtime/alpha-arch.c

   1 /*
   2  * This software is part of the SBCL system. See the README file for
   3  * more information.
   4  *
   5  * This software is derived from the CMU CL system, which was
   6  * written at Carnegie Mellon University and released into the
   7  * public domain. The software is in the public domain and is
   8  * provided with absolutely no warranty. See the COPYING and CREDITS
   9  * files for more information.
  10  */
  11
  12 /* note that although superficially it appears that we use
  13  * os_context_t like we ought to, we actually just assume its a
  14  * ucontext in places.  Naughty */
  15
  16
  17
  18 #include <stdio.h>
  19 #include <string.h>
  20 #include <asm/pal.h>            /* for PAL_gentrap */
  21
  22 #include "runtime.h"
  23 #include "sbcl.h"
  24 #include "globals.h"
  25 #include "validate.h"
  26 #include "os.h"
  27 #include "arch.h"
  28 #include "lispregs.h"
  29 #include "signal.h"
  30 #include "alloc.h"
  31 #include "interrupt.h"
  32 #include "interr.h"
  33 #include "breakpoint.h"
  34
  35 extern char call_into_lisp_LRA[], call_into_lisp_end[];
  36 extern size_t os_vm_page_size;
  37 #define BREAKPOINT_INST 0x80
  38
  39 void arch_init(void)
  40 {
  41     /* this must be called _after_ os_init, so we know what the page size is */
  42     if(mmap((os_vm_address_t) call_into_lisp_LRA_page,os_vm_page_size,
  43             OS_VM_PROT_ALL,MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS|MAP_FIXED,-1,0)
  44        == (os_vm_address_t) -1)
  45         perror("mmap");
  46
  47     /* call_into_lisp_LRA is a collection of trampolines written in asm -
  48      * see alpha-assem.S.  We copy it to call_into_lisp_LRA_page where
  49      * VOPs and things can find it (I don't know why they can't find it
  50      * where it was to start with). */
  51     bcopy(call_into_lisp_LRA,(void *)call_into_lisp_LRA_page,os_vm_page_size);
  52
  53     os_flush_icache((os_vm_address_t)call_into_lisp_LRA_page,
  54                     os_vm_page_size);
  55     return;
  56 }
  57
  58 os_vm_address_t
  59 arch_get_bad_addr (int sig, siginfo_t *code, os_context_t *context)
  60 {
  61   unsigned int badinst;
  62
  63   /* instructions are 32 bit quantities */
  64   unsigned int *pc ;
  65   /*  fprintf(stderr,"arch_get_bad_addr %d %p %p\n",
  66       sig, code, context); */
  67   pc= (unsigned int *)(*os_context_pc_addr(context));
  68
  69   if(((unsigned long)pc) & 3)
  70       return NULL;              /* in what case would pc be unaligned? */
  71
  72   if( (pc < READ_ONLY_SPACE_START ||
  73        pc >= READ_ONLY_SPACE_START+READ_ONLY_SPACE_SIZE) &&
  74       (pc < current_dynamic_space ||
  75        pc >= current_dynamic_space + DYNAMIC_SPACE_SIZE))
  76     return NULL;
  77
  78   badinst = *pc;
  79
  80   if(((badinst>>27)!=0x16)      /* STL or STQ */
  81      && ((badinst>>27)!=0x13))  /* STS or STT */
  82     return NULL;                /* Otherwise forget about address */
  83
  84   return (os_vm_address_t)
  85     (*os_context_register_addr(context,((badinst>>16)&0x1f))
  86      +(badinst&0xffff));
  87 }
  88
  89 void arch_skip_instruction(os_context_t *context)
  90 {
  91     /* this may be complete rubbish, as (at least for traps) pc points
  92      * _after_ the instruction that caused us to be here anyway
  93      */
  94     ((char*)*os_context_pc_addr(context)) +=4; }
  95
  96 unsigned char *arch_internal_error_arguments(os_context_t *context)
  97 {
  98   return (unsigned char *)(*os_context_pc_addr(context)+4);
  99 }
 100
 101 boolean arch_pseudo_atomic_atomic(os_context_t *context)
 102 {
 103   return ((*os_context_register_addr(context,reg_ALLOC)) & 1);
 104 }
 105
 106 void arch_set_pseudo_atomic_interrupted(os_context_t *context)
 107 {
 108     /* On coming out of an atomic section, we subtract 1 from
 109      * reg_Alloc, then try to store something at that address.  On
 110      * OSF/1 we add 1 to reg_Alloc here so that the end-of-atomic code
 111      * will raise SIGTRAP for "unaligned access".  Linux catches
 112      * unaligned accesses in the kernel and fixes them up[1], so there
 113      * we toggle bit 63 instead.  The resulting address is somewhere
 114      * out in no-man's land, so we get SIGSEGV when we try to access
 115      * it.  We catch whichever signal it is (see the appropriate
 116      * *-os.c) and call interrupt_handle_pending() from it */
 117
 118     /* [1] This behaviour can be changed with osf_setsysinfo, but cmucl
 119      * didn't use that */
 120
 121 #ifdef linux
 122   *os_context_register_addr(context,reg_ALLOC) |=  (1L<<63);
 123 #else
 124   *os_context_register_addr(context,reg_ALLOC) |=  2;
 125 #endif
 126 }
 127
 128 /* XXX but is the caller of this storing all 64 bits? */
 129 unsigned long arch_install_breakpoint(void *pc)
 130 {
 131     unsigned int *ptr = (unsigned int *)pc;
 132     unsigned long result = (unsigned long) *ptr;
 133     *ptr = BREAKPOINT_INST;
 134     *(ptr+1)=trap_Breakpoint;
 135
 136     os_flush_icache((os_vm_address_t)ptr, sizeof(unsigned long));
 137
 138     return result;
 139 }
 140
 141 void arch_remove_breakpoint(void *pc, unsigned long orig_inst)
 142 {
 143   /* was (unsigned int) but gcc complains.  Changed to mirror
 144      install_breakpoint above */
 145   unsigned long *ptr=(unsigned long *)pc;
 146   *ptr = orig_inst;
 147   os_flush_icache((os_vm_address_t)pc, sizeof(unsigned long));
 148 }
 149
 150 static unsigned int *skipped_break_addr, displaced_after_inst,
 151      after_breakpoint;
 152
 153
 154 /* Returns a PC value.  Lisp code is all in the 32-bit-addressable
 155    space,so we should be ok with an unsigned int */
 156
 157 unsigned int
 158 emulate_branch(os_context_t *context,unsigned long orig_inst)
 159 {
 160   int op = orig_inst >> 26;
 161   int reg_a = (orig_inst >> 21) & 0x1f;
 162   int reg_b = (orig_inst >> 16) & 0x1f;
 163   int fn = orig_inst & 0xffff;
 164   int disp = (orig_inst&(1<<20)) ? orig_inst | (-1 << 21) : orig_inst&0x1fffff;
 165   int next_pc = *os_context_pc_addr(context);
 166   int branch = 0; /* was NULL;         */
 167
 168   switch(op) {
 169   case 0x1a: /* jmp, jsr, jsr_coroutine, ret */
 170     *os_context_register_addr(context,reg_a)=*os_context_pc_addr(context);
 171     *os_context_pc_addr(context)=*os_context_register_addr(context,reg_b)& ~3;
 172     break;
 173   case 0x30: /* br */
 174     *os_context_register_addr(context,reg_a)=*os_context_pc_addr(context);
 175     branch = 1;
 176     break;
 177   case 0x31: /* fbeq */
 178     if(*(os_context_fpregister_addr(context,reg_a))==0) branch = 1;
 179     break;
 180   case 0x32: /* fblt */
 181     if(*os_context_fpregister_addr(context,reg_a)<0) branch = 1;
 182     break;
 183   case 0x33: /* fble */
 184     if(*os_context_fpregister_addr(context,reg_a)<=0) branch = 1;
 185     break;
 186   case 0x34: /* bsr */
 187     *os_context_register_addr(context,reg_a)=*os_context_pc_addr(context);
 188     branch = 1;
 189     break;
 190   case 0x35: /* fbne */
 191     if(*os_context_register_addr(context,reg_a)!=0) branch = 1;
 192     break;
 193   case 0x36: /* fbge */
 194     if(*os_context_fpregister_addr(context,reg_a)>=0) branch = 1;
 195     break;
 196   case 0x37: /* fbgt */
 197     if(*os_context_fpregister_addr(context,reg_a)>0) branch = 1;
 198     break;
 199   case 0x38: /* blbc */
 200     if((*os_context_register_addr(context,reg_a)&1) == 0) branch = 1;
 201     break;
 202   case 0x39: /* beq */
 203     if(*os_context_register_addr(context,reg_a)==0) branch = 1;
 204     break;
 205   case 0x3a: /* blt */
 206     if(*os_context_register_addr(context,reg_a)<0) branch = 1;
 207     break;
 208   case 0x3b: /* ble */
 209     if(*os_context_register_addr(context,reg_a)<=0) branch = 1;
 210     break;
 211   case 0x3c: /* blbs */
 212     if((*os_context_register_addr(context,reg_a)&1)!=0) branch = 1;
 213     break;
 214   case 0x3d: /* bne */
 215     if(*os_context_register_addr(context,reg_a)!=0) branch = 1;
 216     break;
 217   case 0x3e: /* bge */
 218     if(*os_context_register_addr(context,reg_a)>=0) branch = 1;
 219     break;
 220   case 0x3f: /* bgt */
 221     if(*os_context_register_addr(context,reg_a)>0) branch = 1;
 222     break;
 223   }
 224   if(branch) next_pc += disp*4;
 225   return next_pc;
 226 }
 227
 228 static sigset_t orig_sigmask;
 229
 230 void arch_do_displaced_inst(os_context_t *context,unsigned int orig_inst)
 231 {
 232   unsigned int *pc=(unsigned int *)(*os_context_pc_addr(context));
 233   unsigned int *next_pc;
 234   unsigned int next_inst;
 235   int op = orig_inst >> 26;;
 236   fprintf(stderr,"arch_do_displaced_inst depends on sigreturn, which is not implemented and will\nalways fail\n");
 237   orig_sigmask = *os_context_sigmask_addr(context);
 238   sigaddset_blockable(os_context_sigmask_addr(context));
 239
 240   /* Figure out where the displaced inst is going */
 241   if(op == 0x1a || (op&0xf) == 0x30) /* branch...ugh */
 242     /* the cast to long is just to shut gcc up */
 243     next_pc = (unsigned int *)((long)emulate_branch(context,orig_inst));
 244   else
 245     next_pc = pc+1;
 246
 247   /* Put the original instruction back. */
 248   *pc = orig_inst;
 249   os_flush_icache((os_vm_address_t)pc, sizeof(unsigned long));
 250   skipped_break_addr = pc;
 251
 252   /* set the after breakpoint */
 253   displaced_after_inst = *next_pc;
 254   *next_pc = BREAKPOINT_INST;
 255   after_breakpoint=1;
 256   os_flush_icache((os_vm_address_t)next_pc, sizeof(unsigned long));
 257
 258   ldb_monitor("sigreturn is not implemented and just failed");
 259   sigreturn(context);
 260 }
 261
 262 #define AfterBreakpoint 100
 263
 264 static void sigill_handler(int signal, siginfo_t *siginfo, os_context_t *context) {
 265     fake_foreign_function_call(context);
 266     ldb_monitor();
 267 }
 268
 269 static void sigtrap_handler(int signal, siginfo_t *siginfo, os_context_t *context)
 270 {
 271     /* Don't disallow recursive breakpoint traps.  Otherwise, we can't */
 272     /* use debugger breakpoints anywhere in here. */
 273
 274     sigset_t *mask=(os_context_sigmask_addr(context));
 275     unsigned int code;
 276     fprintf(stderr,"sigtrap_handler:signal %d context=%p ",signal,context);
 277     sigsetmask(mask);
 278
 279     /* this is different from how CMUCL does it.  CMUCL used
 280      * "call_pal PAL_gentrap", which doesn't do anything on Linux
 281      * so screwed up our offsets in odd ways.  We use "bpt" instead
 282      */
 283
 284     /* probably we should
 285     assert(*(unsigned int*)(*os_context_pc_addr(context)-4) == BREAKPOINT_INST)
 286     but I've not decided a good way to handle it if it turns out not to be
 287     */
 288     code=*((u32 *)(*os_context_pc_addr(context)));
 289     fprintf(stderr,"pc=%lx  code=%d, inst=%x\n",
 290             *os_context_pc_addr(context),  code,
 291             *(unsigned int*)(*os_context_pc_addr(context)-4));
 292     switch (code) {
 293       case trap_PendingInterrupt:
 294         arch_skip_instruction(context);
 295         interrupt_handle_pending(context);
 296         break;
 297
 298       case trap_Halt:
 299         fake_foreign_function_call(context);
 300         lose("%%primitive halt called; the party is over.\n");
 301
 302       case trap_Error:
 303       case trap_Cerror:
 304         interrupt_internal_error(signal, siginfo, context, code==trap_Cerror);
 305         break;
 306
 307       case trap_Breakpoint:
 308         *os_context_pc_addr(context) -=4;
 309         handle_breakpoint(signal, siginfo, context);
 310         break;
 311
 312       case trap_FunctionEndBreakpoint:
 313         *os_context_pc_addr(context) -=4;
 314         *os_context_pc_addr(context) = (int)handle_function_end_breakpoint(signal, siginfo, context);
 315         break;
 316
 317       case AfterBreakpoint:
 318         *os_context_pc_addr(context) -=4;
 319         *skipped_break_addr = BREAKPOINT_INST;
 320         os_flush_icache((os_vm_address_t)skipped_break_addr,
 321                         sizeof(unsigned long));
 322         skipped_break_addr = NULL;
 323         *(unsigned int *)*os_context_pc_addr(context) = displaced_after_inst;
 324         os_flush_icache((os_vm_address_t)*os_context_pc_addr(context), sizeof(unsigned long));
 325         *os_context_sigmask_addr(context)= orig_sigmask;
 326         after_breakpoint=0; /* NULL; */
 327         break;
 328
 329       default:
 330         interrupt_handle_now(signal, siginfo, context);
 331         break;
 332     }
 333 }
 334
 335 #define FIXNUM_VALUE(lispobj) (((int)lispobj)>>2)
 336
 337 static void sigfpe_handler(int signal, int code, os_context_t *context)
 338 {
 339 }
 340
 341 void arch_install_interrupt_handlers()
 342 {
 343     interrupt_install_low_level_handler(SIGILL,sigill_handler);
 344     interrupt_install_low_level_handler(SIGTRAP,sigtrap_handler);
 345     interrupt_install_low_level_handler(SIGFPE,sigfpe_handler);
 346 }
 347
 348 extern lispobj call_into_lisp(lispobj fun, lispobj *args, int nargs);
 349
 350 lispobj funcall0(lispobj function)
 351 {
 352     lispobj *args = current_control_stack_pointer;
 353
 354     return call_into_lisp(function, args, 0);
 355 }
 356
 357 lispobj funcall1(lispobj function, lispobj arg0)
 358 {
 359     lispobj *args = current_control_stack_pointer;
 360
 361     current_control_stack_pointer += 1;
 362     args[0] = arg0;
 363
 364     return call_into_lisp(function, args, 1);
 365 }
 366
 367 lispobj funcall2(lispobj function, lispobj arg0, lispobj arg1)
 368 {
 369     lispobj *args = current_control_stack_pointer;
 370
 371     current_control_stack_pointer += 2;
 372     args[0] = arg0;
 373     args[1] = arg1;
 374
 375     return call_into_lisp(function, args, 2);
 376 }
 377
 378 lispobj funcall3(lispobj function, lispobj arg0, lispobj arg1, lispobj arg2)
 379 {
 380     lispobj *args = current_control_stack_pointer;
 381
 382     current_control_stack_pointer += 3;
 383     args[0] = arg0;
 384     args[1] = arg1;
 385     args[2] = arg2;
 386
 387     return call_into_lisp(function, args, 3);
 388 }
 389
 390
 391 /* This is apparently called by emulate_branch, but isn't defined.  So */
 392 /* just do nothing and hope it works... */
 393
 394 void cacheflush(void)
 395 {
 396     /* hoping probably isn't _actually_ enough.  we should call_pal imb,
 397        according to the arch ref manual
 398     */
 399 }